Lição de casa da aula: O Campo Magnético Devido a uma Corrente em uma Volta Circular de Fio Física

Nesta atividade, nós vamos praticar a calcular o campo magnético produzido por uma corrente em um laço circular de arame.

Questão 1

Um loop circular de fio está carregando uma corrente constante 𝐼 no sentido horário, visto de cima. A corrente cria um campo magnético. Com base no diagrama, indique a direção do campo magnético no centro da bobina.

  • A
  • B
  • C
  • D

Questão 2

Um loop circular de fio de raio 50 mm carrega uma corrente constante 𝐼 A e produz um campo magnético de força 𝐵 T em seu centro. Outro loop circular de fio tem um raio de 150 mm. Dado que este fio também carrega uma corrente constante de 𝐼 A, qual das opções a seguir mostra corretamente a relação entre 𝐵, a força do campo magnético produzido pelo loop maior em seu centro, e 𝐵?

  • A𝐵=𝐵
  • B𝐵=3𝐵
  • C𝐵=13𝐵
  • D𝐵=9𝐵
  • E𝐵=19𝐵

Questão 3

Um loop circular de um cabo transporta uma corrente constante de 0,9 A. O raio do loop é de 13 mm. Calcule a intensidade do campo magnético no centro do loop. Apresente a resposta em teslas, escrita em notação científica com 1 casa decimal. Utilize o valor de 4𝜋×10 T⋅m/A para 𝜇.

  • A3,3×10 T
  • B1,4×10 T
  • C8,7×10 T
  • D3,5×10 T
  • E4,3×10 T

Questão 4

Um loop circular de fio com um raio de 9,5 cm transporta uma corrente constante de 𝐼 A. A intensidade do campo magnético produzido pela corrente é de 5,2×10 T no centro do loop. Calcule 𝐼, arredondando a resposta com 1 casa decimal. Utilize o valor de 4𝜋×10 T⋅m/A para 𝜇.

Questão 5

Uma fina bobina circular de fio com um raio de 22 mm que tem 𝑁 voltas carrega uma corrente constante de 0,45 A. A força do campo magnético produzido pela corrente é 2,3×10 T no centro da bobina. Calcule 𝑁 para o número inteiro de voltas mais próximo. Use um valor de 4𝜋×10 T⋅m/A para 𝜇.

Questão 6

Uma bobina de um cabo fino e circular com um raio de 2,3 cm tem 28 espiras. A bobina transporta uma corrente constante de 330 mA. A intensidade que o campo magnético produz é medida ser de 𝐵 T no centro da bobina. Após a medição do campo magnético, a bobina é moldada para ter o mesmo comprimento mas 6 espiras a menos. A corrente na bobina é então ajustada até que a intensidade do campo magnético produzido no centro da bobina seja de 𝐵 T. Calcule o novo valor da corrente. Apresente a resposta em miliampéres, arredondada às unidades. Utilize o valor de 4𝜋×10 T⋅m/A para 𝜇.

Questão 7

Uma bobina de um cabo fino e circular de raio 𝑟 e com 𝑁 espiras transporta uma corrente constante. A intensidade do campo magnético no centro da bobina é medida ser de 2,3×10 T. Algum tempo mais tarde, 2𝑁 espiras de cabo foram adicionadas à bobina. A corrente que passa pela bobina permanece na mesma. Calcule a intensidade do campo magnético no centro da bobina após os loops de cabo serem adicionados. Apresente a resposta em teslas, escrita em notação científica com 1 casa decimal.

  • A4,6×10 T
  • B4,3×10 T
  • C1,2×10 T
  • D2,3×10 T
  • E6,9×10 T

Questão 8

Um enrolamento circular de fio com um raio de 𝑟 mm carrega uma corrente constante de 2,1 A. A força do campo magnético produzido é 1,7×10 T no centro do enrolamento. Calcule 𝑟, dando sua resposta em milímetros com 1 casa decimal. Use um valor de 4𝜋×10 T⋅m/A para 𝜇.

Questão 9

Um loop circular de um cabo transporta uma corrente constante 𝐼 que induz um campo magnético. O loop interseta um plano nos pontos 𝑃 e 𝑅. O cabo é normal ao plano nos pontos de interseção. Um compasso pequeno é colocado no plano no centro do loop do cabo, 𝑄, com a sua face a apontar para cima. Em que direções apontará a agulha?

  • A
  • B
  • C
  • D

Questão 10

Uma fina bobina de fio circular com um raio de 4,2 cm carrega uma corrente constante de 3,9 A. A bobina tem 35 voltas de fio. Qual é a força do campo magnético no centro da bobina? Dê sua resposta em teslas expresso em notação científica com 1 casa decimal. Use 𝜇=4𝜋×10/TmA.

  • A1,7×10 T
  • B4,1×10 T
  • C4,9×10 T
  • D5,8×10 T
  • E2,0×10 T

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