Lição de casa da aula: Interações Eletromagnéticas entre Condutores Retos Física

Nesta atividade, nós vamos praticar a determinar as forças magnéticas entre as linhas paralelas de corrente e analisar os campos magnéticos líquidos das correntes.

Questão 1

O diagrama mostra linhas de campo concêntricas dos campos magnéticos de dois condutores de corrente paralelos. A corrente da direita vai para o plano do diagrama e a corrente da esquerda sai do plano do diagrama. As correntes têm a mesma magnitude que as outras. O aumento no raio das linhas de campo concêntricas é constante, e a força de um campo magnético em um ponto ao redor de uma corrente é inversamente proporcional à distância perpendicular do ponto à corrente.

Qual das seguintes listas dos pontos mostrados no diagrama ordena corretamente os pontos da maior para a menor magnitude do campo magnético líquido?

  • A𝐶, 𝐷, 𝐸, 𝐵, 𝐴
  • B𝐴, 𝐸, 𝐶, 𝐵, 𝐷
  • C𝐸, 𝐵, 𝐴, 𝐶, 𝐷
  • D𝐴, 𝐵, 𝐸, 𝐶, 𝐷
  • E𝐷, 𝐸, 𝐶, 𝐵, 𝐴

Questão 2

Dois cabos condutores longos, direitos e paralelos estão separados uma distância de 𝑑=15cm, como se mostra no diagrama. Os cabos transportam ambos 1,2 A de corrente no mesmo sentido. Qual é a intensidade da força que um comprimento 𝐿=2,5m de cada cabo exerce no outro? Utilize o valor de 4𝜋×10 H/m para a permeabilidade magnética da região entre os cabos.

  • A2,4×10 N
  • B4,8×10 N
  • C24×10 N
  • D9,6×10 N
  • E48×10 N

Questão 3

Vários pares horizontais de fios condutores paralelos são empilhados verticalmente. A magnitude da corrente em cada fio é a mesma. Uma seção transversal do campo magnético resultante devido às correntes é mostrada no diagrama. Qual das configurações de direções de corrente mostradas produziria o campo magnético resultante?

  • A
  • B
  • C
  • D

Questão 4

O diagrama mostra as linhas de campo do campo magnético de dois condutores de corrente paralelos. A corrente à direita entra no plano do diagrama e a corrente à esquerda sai do plano do diagrama. As correntes têm a mesma intensidade.

Qual é a direção e o sentido do campo magnético no ponto 𝐴?

  • ANão existe campo magnético.
  • BO semieixo negativo O𝑥
  • CO semieixo positivo O𝑥
  • DO semieixo negativo O𝑦
  • EO semieixo positivo O𝑦

Qual é a direção e o sentido do campo magnético no ponto 𝐵?

  • AO semieixo positivo O𝑥
  • BO semieixo negativo O𝑦
  • CO semieixo positivo O𝑦
  • DNão existe campo magnético.
  • EO semieixo negativo O𝑥

Qual é a direção e o sentido do campo magnético no ponto 𝐶?

  • AO semieixo positivo O𝑦
  • BO semieixo positivo O𝑥
  • CO semieixo negativo O𝑥
  • DNão existe campo magnético.
  • EO semieixo negativo O𝑦

Qual é a direção e o sentido do campo magnético no ponto 𝐷?

  • AO semieixo negativo O𝑦
  • BO semieixo positivo O𝑥
  • CO semieixo negativo O𝑥
  • DO semieixo positivo O𝑦
  • ENão existe campo elétrico.

Qual é a direção e o sentido do campo magnético no ponto 𝐸?

  • AO semieixo negativo O𝑥
  • BO semieixo positivo O𝑥
  • CO semieixo negativo O𝑦
  • DNão existe campo magnético.
  • EO semieixo positivo O𝑦

Questão 5

O diagrama mostra as linhas de campo de um campo magnético de dois condutores de corrente paralelos. Ambas as correntes entram no plano do diagrama e têm a mesma intensidade.

Qual é a direção e o sentido do campo magnético no ponto 𝐴?

  • AO semieixo positivo O𝑦
  • BO semieixo negativo O𝑥
  • CO semieixo positivo O𝑥
  • DNão existe campo magnético.
  • EO semieixo negativo O𝑦

Qual é a direção e o sentido do campo magnético no ponto 𝐵?

  • AO semieixo positivo O𝑦
  • BNão existe campo magnético.
  • CO semieixo positivo O𝑥
  • DO semieixo negativo O𝑥
  • EO semieixo negativo O𝑦

Qual é a direção e o sentido do campo magnético no ponto 𝐶?

  • ANão existe campo magnético.
  • BO semieixo positivo O𝑥
  • CO semieixo positivo O𝑦
  • DO semieixo negativo O𝑥
  • EO semieixo negativo O𝑦

Qual é a direção e o sentido do campo magnético no ponto 𝐷?

  • AO semieixo positivo O𝑥
  • BNão existe campo magnético.
  • CO semieixo negativo O𝑥
  • DO semieixo negativo O𝑦
  • EO semieixo positivo O𝑦

Qual é a direção e o sentido do campo magnético no ponto 𝐸?

  • ANão existe campo magnético.
  • BO semieixo negativo O𝑥
  • CO semieixo positivo O𝑦
  • DO semieixo positivo O𝑥
  • EO semieixo negativo O𝑦

Questão 6

Vários pares horizontais de cabos condutores paralelos estão empilhados verticalmente. A intensidade da corrente em cada cabo é a mesma.

Qual das configurações de direções da corrente apresentadas é equivalente ao de uma secção transversal de um solenóide?

  • A
  • B
  • C

O sentido do campo magnético ao longo do eixo do solenóide seria para cima ou para baixo?

  • APara cima
  • BPara baixo

Questão 7

O diagrama mostra linhas de campo concêntricas dos campos magnéticos de dois condutores paralelos que transportam corrente. Ambas as correntes estão no plano do diagrama e as correntes têm a mesma intensidade. O aumento no raio das linhas de campo concêntricas é constante e a força de um campo magnético num ponto ao redor de uma corrente é proporcional à distância perpendicular do ponto à corrente.

Qual das seguintes listas de pontos apresentados no diagrama ordena corretamente os pontos do de maior intensidade para o de menor do campo magnético?

  • A𝐵, 𝐶, 𝐸, 𝐴, 𝐷
  • B𝐵, 𝐸, 𝐶, 𝐴, 𝐷
  • C𝐴, 𝐵, 𝐶, 𝐷, 𝐸
  • D𝐸, 𝐵, 𝐶, 𝐴, 𝐷
  • E𝐷, 𝐴, 𝐸, 𝐶, 𝐵

Questão 8

Três fios condutores longos, retos, paralelos 𝑊, 𝑊, e 𝑊 carregam correntes de 1,6 A, 1,1 A, e 1,9 A respectivamente. 𝑊 é 2,5 cm de 𝑊 e 5,1 cm de 𝑊. 𝑊 está localizado entre os outros dois fios. Encontre a magnitude da força por metro de comprimento em 𝑊 perpendicular a 𝑊. Use um valor de 4𝜋×10 H/m para a permeabilidade magnética da região entre os fios. Dê sua resposta em notação científica com uma casa decimal.

  • A4,4×10 N/m
  • B2,2×10 N/m
  • C1,1×10 N/m
  • D4,5×10 N/m
  • E3,6×10 N/m

Questão 9

Dois fios condutores longos, retos e paralelos são separados pela distância 𝑑, conforme mostrado no diagrama. Os fios carregam correntes de 1,6 A na mesma direção. Um comprimento 𝐿=0,75m de cada fio exerce uma força de 3,5 µN no outro. Encontre a distância 𝑑. Use um valor de 4𝜋×10 H/m para a permeabilidade magnética da região entre os fios.

Questão 10

Vários pares horizontais de fios condutores paralelos são empilhados verticalmente. A magnitude da corrente em cada fio é a mesma. Uma seção transversal do campo magnético resultante devido às correntes é mostrada no diagrama. Qual das configurações de direções de corrente mostradas produziria o campo magnético resultante?

  • AIII
  • BI
  • CI e IV
  • DIII e IV
  • EI e III

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