Ficha nº7

 

Campo magnético; Indução eletromagnética

1. Observe a figura. Identifique, justificando, se o campo representado é um campo elétrico ou magnético

2. Considere que se aproxima uma bússola de uma barra magnetizada como a da figura. Preveja em qual(ais) das posições assinaladas na figura, A, B, C ou D, a extremidade do norte da agulha magnética apontará para cima nesta página. Comece por representar as linhas de campo magnético criadas pelo íman.

3. Indique o sentido da corrente num fio longo que atravessa a folha, sendo o campo magnético representado no plano da folha pela figura seguinte.

4. Considere a figura ao lado, onde se apresenta um fio condutor muito longo, que atravessa a superfície de uma mesa e as linhas de campo magnético que indicam o sentido do campo magnético criado quando se fez passar uma corrente elétrica contínua pelo fio.

4.1. Descreva resumidamente como o padrão das linhas de campo magnético pode ser demonstrado experimentalmente.

4.2. O fio condutor representado na figura é percorrido por uma corrente elétrica no sentido .......... , gerando-se um campo magnético no ponto P2 com sentido ....... ao do campo magnético no ponto P1 e .......... intensidade.

(A) ... ascendente ... igual ... menor

(B) ... ascendente ... igual .. . maior

(C) ... descendente .. . oposto ... maior

(D) ... descendente ... oposto ... menor

4.3. Colocando uma bússola na posição P1, a orientação da agulha da bússola será:

5. Considere o campo magnético criado por um íman em U.

5.1. Identifique os polos do íman.

5.2. Classifique o campo magnético criado no interior do íman.

5.3. Como se posicionaria uma agulha magnética se fosse colocada no interior do íman?

6. Sobre o campo magnético, B, criado por um fio condutor longo e retilíneo, percorrido por uma corrente elétrica I, são feitas as seguintes afirmações:

(A) As linhas de campo são circunferências concêntricas, cuja orientação depende do sentido da corrente elétrica no fio.

(B) O campo magnético, num dado ponto, tem módulo tanto maior quanto mais afastado do fio estiver esse ponto.

(C) O módulo do campo magnético, num ponto a uma dada distância do fio, percorrido por uma corrente elétrica, não depende da corrente elétrica que atravessa o fio.

Selecione a opção correta.

7. A figura mostra quatro situações em que dois fios retilíneos compridos são percorridos por correntes elétricas de igual intensidade. O ponto P, em cada uma das quatro situações, está equidistante de ambos os fios.

Qual ou quais das situações originam um campo magnético nulo no ponto P?

8. Considere o solenoide esquematizado na figura.

8.1 Qual é a direção e o sentido do vetor campo magnético no ponto P que se encontra no interior do solenoide?

8.2 A face assinalada com um X corresponde ao polo norte ou ao polo sul?

8.3 Represente as linhas de campo magnético no interior do solenoide.

9. A intensidade do campo magnético terrestre em Lisboa é cerca de 44 μT. Determine a área mínima de uma espira de modo que o fluxo do campo magnético terrestre através dela seja 1,0 Wb.

10. Para além de ímanes, identifique outra origem dos campos magnéticos.

11. Um campo magnético criado entre as armaduras de um íman em U ou no interior de um solenoide, percorrido por corrente elétrica, é um campo magnético uniforme.

Num campo magnético uniforme, o campo magnético:

(A) é constante e as linhas de campo são paralelas e equidistantes entre si;

(B) é constante e as linhas de campo, no caso de um íman, saem do polo sul e entram no polo norte;

(C) não é constante e as linhas de campo podem ser divergentes ou convergentes;

(D) não é constante em módulo e as linhas de campo, no caso do solenoide, dependem da corrente elétrica que o percorre.

Selecione a opção correta.

12. A figura seguinte mostra um reóstato e um solenoide (bobina longa) ligados a uma bateria.

12.1. Desenhe um vetor que possa representar o campo magnético no ponto P.

12.2. Um pequeno íman é colocado no ponto Q. Qual das opções traduz a orientação que o íman vai adquirir?

12.3. Qual é o efeito sobre o campo magnético se se aumentar a resistência do reóstato?

13. Sobre uma mesa coloca-se um íman preso a um carrinho e um solenoide como se representa na figura.

O solenoide é, então, ligado a uma fonte de tensão, passando a ser percorrido por uma corrente contínua cujo sentido está representado na figura. Preveja, justificando, o movimento do íman.

14. Na figura estão representados quatro fios longos e retilíneos, orientados numa direção perpendicular à página, localizados nos vértices de um quadrado de lado a.

As correntes elétricas que percorrem cada fio têm igual intensidade. Nos fios 1 e 3, o sentido da corrente é «para fora» da página, nos fios 2 e 4, o sentido da corrente é «para dentro» da página. Diga se há algum ponto no plano do quadrado onde o campo magnético é nulo.

15. Uma bobina tem mil espiras circulares, de raio 10 cm, e está numa região onde existe um campo magnético uniforme vertical de 100 μT. Determine o fluxo do campo magnético através da bobina quando as espiras:

a) fazem um ângulo de 30º com a direção vertical;

b) fazem um ângulo de 70º com a direção horizontal.

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