SEL 0410 – Eletricidade e Magnetismo
2 semestre de 2020
Lista de exercícios n 2 (Campo Magnético)
Professor: João Bosco A. London Junior
1) A normal a uma placa plana faz um ângulo de 600 com um
campo “B” constante ao longo da placa. A área da placa é
igual a 300 cm2; o fluxo de “B” através de uma das faces da
placa é igual a 0,006 Weber. Calcule o módulo do vetor
“B”.
Resposta: B = 0,4 Wb/m2.
2) As partículas 1, 2 e 3 quando passam através de um campo
magnético seguem as trajetórias mostradas na figura 1. Que
se pode concluir sobre cada partícula? Justifique a sua
resposta.
Resposta: A partícula 1 é positiva, a partícula 2 é neutra e a
3 é negativa. Tal conclusão se baseia na análise da força
magnética que atua em cada uma das partículas.
3) Um fio dobrado na forma mostrada na figura 2 é percorrido
por uma corrente “i”. Este fio é colocado num campo
magnético “B”, perpendicular ao plano da figura e
orientado no sentido do leitor. Esse campo é representado
pelas linhas de indução que aparecem na figura. Calcule o
valor da força que atua sobre o fio.
Resposta: F = 2iB(l+R)
4) Um fio de 2,0 m de comprimento é percorrido por uma
corrente de 5,0 A. O fio é retilíneo e faz um ângulo
constante e igual a 300 com o vetor “B”. O fio é horizontal
e a corrente o atravessa de Leste para Oeste; o vetor “B”
está contido no plano horizontal e possui módulo igual a 2
Gauss. (a) Calcule o módulo da força magnética que atua
sobre o fio. (b) Suponha que a massa do fio seja igual a 0,8
g, calcule qual deveria ser o módulo de “B” para que a
força magnética tivesse o mesmo módulo do peso do fio.
Resposta: (a) 0,001 N. (b) 1,57 x 10-3 T.
5) Um fio de massa igual a 10 g e 60 cm de comprimento está
suspenso por um par de condutores espirais flexíveis, num
campo magnético igual a 0,08 T (veja figura 3). Qual o
valor e o sentido da corrente que, passando pelo fio, anula o
valor da tensão nos dois fios de suporte?
Resposta: 2,04 A, da esquerda para a direita.
6) Obtenha uma expressão para o valor de “B” a uma
distância “r” do eixo de um longo fio cilíndrico de raio “R”,
para “r < R”.O fio é percorrido por uma corrente “i0”,
distribuída uniformemente em qualquer seção reta do fio.
Resposta: B = 0 i r / 2 R2.
7) Um fio horizontal longo, esticado entre suportes rígidos, é
percorrido por uma corrente “ia” de 100A. Acima deste fio
e no mesmo plano vertical, coloca-se um fio fino que
transporta uma corrente de 20A, de modo que os dois fios
fiquem paralelos. Sendo o peso por unidade de
comprimento do segundo fio igual a 0,073 N/m, pergunta-
se qual é a distância entre os fios de modo a ser o segundo
sustentado pela repulsão magnética. Considere que os
diâmetros dos fios são muito menores do que a separação
entre eles.
Resposta: d = 5,5 mm.
8) Dois fios paralelos separados pela distância “d”, são
percorridos, em sentidos opostos, pela mesma corrente “i”.
Calcule o valor do campo magnético para um ponto “P”
situado entre os dois fios.
Resposta:
xdx
i
B11
20
9) Um solenóide tem comprimento de 1,0 m e um diâmetro
médio de 3,0 cm. Ele é composto de um enrolamento de 5
camadas superpostas de 850 espiras cada uma, percorridas
pela corrente de 5 A. (a) Qual o valor de “B” no centro do
solenóide? (b) Qual o valor do fluxo magnético B para
uma seção reta localizada no centro do solenóide?
Resposta: (a) B = 2,7 x 10-2 T (b) B = 1,9 x 10-5 Wb.
10) Quatro fios longos são dispostos ortogonalmente ao plano
da folha, como mostra a figura 4, sendo cada um deles
percorrido, no sentido indicado, por uma corrente “i”.
Determine o vetor “B” resultante no centro do quadrado.
Resposta: Módulo:
a
i
B
0
2
; o vetor “B” está sobre
o plano da folha, orientado de baixo para cima.
11) Num condutor cilíndrico de raio “b” existe uma densidade
de corrente “j” constante. Determine “B” para os pontos:
(a) r > b; (b) r < b.
Resposta: (a)
r
jb 2
2
0
; (b)
2
0jr
X X X X X
X X X X X
X X X X X
X X X X X
X X X X X
X X X X X
B
Figura 1
2
3
1
X
X
P
a
a
Figura 4
B
x x x x x x x x x x x x
x x x x x x x x x x x x
x x x x x x x x x x x x
x x x x x x x x x x x x
x x x x x x x x x x x x
x x x x x x x x x x x x
Figura 3
60 cm
l
l
R
B
Figura 2
i