Calcule a indução magnética do campo no centro de uma espira...
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Ano: 2014
Banca:
FUNRIO
Órgão:
IF-BA
Prova:
FUNRIO - 2014 - IF-BA - Técnico de Laboratório - Eletromecânica |
Q2778517
Física
Calcule a indução magnética do campo no centro de uma espira quadrada, de lado 1 m, onde circula uma corrente de 1ª.
Dados: km = 10-7 N/A2 (constante magnética) e sen 45º = 0,7.
Gabarito comentado
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Gabarito: D
Fundamento decisivo: O ponto decisivo era reconhecer que o campo no centro resulta da soma das contribuições dos quatro lados da espira quadrada, e que a alternativa correta deve reproduzir esse total de 11,2×10^-7 T.
Tema central: Campo magnético no centro de espira quadrada
Análise das alternativas
A
Errada
Incorreta. O valor 10,8×10^-7 T não corresponde ao total obtido ao somar as quatro contribuições idênticas dos lados; o procedimento correto leva a 11,2×10^-7 T.
B
Errada
Incorreta. Essa alternativa não reflete o valor resultante de 4 lados com r = 0,5 m e sen45° = 0,7. Aplicando o procedimento da questão, obtém-se 11,2×10^-7 T, e não 16,6×10^-7 T.
C
Errada
Incorreta. O valor 5,4×10^-7 T é incompatível com a soma correta das quatro parcelas. Cada lado contribui com 2,8×10^-7 T, portanto o total deve ser 11,2×10^-7 T.
D
Certa
A alternativa D está correta porque a questão cobra a superposição dos campos dos quatro lados da espira. Para um lado, aplica-se a expressão do fio retilíneo finito: B = km·I/r·(senθ1 + senθ2). No centro da espira de lado 1 m, a distância perpendicular até cada lado é 0,5 m, e os dois ângulos são 45°. Com os dados fornecidos, B_lado = 10^-7·1/0,5·(0,7 + 0,7) = 2,8×10^-7 T. Como os quatro lados produzem campos perpendiculares ao plano da espira e de mesmo sentido no centro, as contribuições se somam: B_total = 4·2,8×10^-7 = 11,2×10^-7 T. Esse valor corresponde à letra D.
E
Errada
Incorreta. O valor 9,2×10^-7 T não resulta da soma das quatro contribuições calculadas com r = 0,5 m e sen45° = 0,7. O resultado correto é 11,2×10^-7 T.
Pegadinha da questão
A armadilha era calcular o campo de um lado apenas ou usar um procedimento que não soma as quatro contribuições da espira quadrada.
Dica para questões semelhantes
- Em espira poligonal, calcule primeiro a contribuição de um lado com a fórmula do fio retilíneo finito antes de somar por simetria.
- No centro da espira quadrada, a distância perpendicular até cada lado é metade do lado, não o lado inteiro.
- Se as contribuições têm mesmo sentido no ponto analisado, some os módulos de todos os lados equivalentes.
- Use exatamente as aproximações numéricas dadas no enunciado, como sen45° = 0,7.
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