PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 50 (CFS 2) da EEAR 2025

CFS 2 · Física: Campo magnético: ímãs e correntes

– Um fio condutor, retilíneo e extenso é percorrido por uma corrente elétrica i, constante e de intensidade igual a 2{,}0\text{ A}, conforme mostrado na figura a seguir. Nesta mesma figura são apresentados quatro pontos, w, x, y e z, e as distâncias destes pontos até o fio. Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que apresenta corretamente a intensidade e o sentido do vetor campo magnético presente no ponto. Considere o meio como sendo o vácuo e, assim, a permeabilidade magnética dada por \mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\text{ T.m/A}.

Condutor retilíneo vertical percorrido por uma corrente i para baixo. À esquerda do condutor estão os pontos z (a uma distância de 5 cm) e y (a 10 cm). À direita do condutor estão os pontos w (a 8 cm) e x (a 16 cm).

  1. A
    No ponto x o vetor indução magnética tem intensidade igual a 25 \cdot 10^{-7}\text{ T} e está entrando no plano da folha (\otimes).
  2. B
    No ponto w o vetor indução magnética tem intensidade igual a 50 \cdot 10^{-7}\text{ T} e está saindo do plano da folha (\odot).
  3. C
    No ponto y o vetor indução magnética tem intensidade igual a 10\pi \cdot 10^{-7}\text{ T} e está entrando no plano da folha (\otimes).
  4. D
    No ponto z o vetor indução magnética tem intensidade igual a 8 \cdot 10^{-7}\text{ T} e está entrando no plano da folha (\otimes).
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

O campo magnético produzido por um fio retilíneo muito longo tem intensidade

B=\frac{\mu_0 i}{2\pi r},

em que r é a distância perpendicular entre o ponto e o fio. Portanto, quanto maior essa distância, menor o campo.

O sentido é determinado pela regra da mão direita: aponte o polegar no sentido da corrente, para baixo; os dedos curvados indicam o sentido do campo. Assim, à direita do fio, o campo sai da folha (\odot); à esquerda, entra na folha (\otimes).

Substituindo os dados fornecidos, com r em metros:

B=\frac{(4\pi\cdot10^{-7})\cdot2{,}0}{2\pi r}=\frac{4\cdot10^{-7}}{r}.

No ponto w, a distância é 8\ \text{cm}=0{,}08\ \text{m}. Logo,

B_w=\frac{4\cdot10^{-7}}{0{,}08}=50\cdot10^{-7}\ \text{T}.

Como w está à direita do fio, esse campo sai da folha, confirmando intensidade e sentido apresentados em B.

Para conferir as demais: em x, o campo vale 25\cdot10^{-7}\ \text{T}, mas sai da folha; em y, vale 40\cdot10^{-7}\ \text{T}; em z, vale 80\cdot10^{-7}\ \text{T}. Nos dois últimos pontos, o sentido é para dentro da folha.

Alternativa B.

Pegadinha: A alternativa A apresenta a intensidade correta, mas inverte o sentido do campo magnético.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AA intensidade está correta, mas em x o campo sai do plano da folha.
  • CEm y, a intensidade correta é 40 × 10⁻⁷ T, sem o fator π.
  • DEm z, a intensidade correta é 80 × 10⁻⁷ T, dez vezes o valor apresentado.

Assunto: Campo magnético: ímãs e correntes.

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Fonte: EEAR 2025 · CFS 2. Prova oficial ↗