Considere as afirmações sobre o campo magnético no interior de um solenoide.
I. O módulo desse campo é proporcional ao
de espiras por unidade de comprimento do solenoide.
II. A intensidade desse campo diminui quando se introduz uma barra de ferro no seu interior.
III. O módulo desse campo é proporcional à intensidade da corrente eléctrica que percorre o solenoide.
Está correcto somente o que se afirma na alínea:
a. 1
b. II
c. III
d. Ie II
e. Ie III
I. O módulo desse campo é proporcional ao
II. A intensidade desse campo diminui quando se introduz uma barra de ferro no seu interior.
III. O módulo desse campo é proporcional à intensidade da corrente eléctrica que percorre o solenoide.
Está correcto somente o que se afirma na alínea:
a. 1
b. II
c. III
d. Ie II
e. Ie III
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o exercício tá pedindo. A gente tem três afirmações sobre o campo magnético dentro de um solenoide:
I. O módulo do campo é proporcional ao número de espiras por unidade de comprimento (n).
II. Diminui se a gente coloca uma barra de ferro dentro do solenoide.
III. O módulo do campo é proporcional à corrente elétrica (I) que passa pelas espiras.
I. O módulo do campo é proporcional ao número de espiras por unidade de comprimento (n).
II. Diminui se a gente coloca uma barra de ferro dentro do solenoide.
III. O módulo do campo é proporcional à corrente elétrica (I) que passa pelas espiras.
O conteúdo aqui é eletromagnetismo básico, mais especificamente magnetostática em solenoides. Para resolver, vamos usar a fórmula que dá o campo magnético no interior de um solenoide e entender o efeito de um núcleo de ferro (permeabilidade magnética).
Passo 2
Testando a afirmação I: “B ∝ n”.
Na teoria, para um solenoide longo e uniforme, a gente mostra que
Na teoria, para um solenoide longo e uniforme, a gente mostra que
onde
-
é o módulo do campo magnético dentro do solenoide, -
é a permeabilidade do vácuo (constante), -
é o número de espiras por unidade de comprimento, -
é a corrente elétrica.
Repara que
cresce na mesma proporção que
. Então a afirmação I está certa.
Passo 3
Testando a afirmação II: “B diminui quando se introduz uma barra de ferro”.
Na prática, se a gente coloca um material ferromagnético dentro do solenoide, a permeabilidade efetiva do meio deixa de ser e passa a ser
, com
. A fórmula vira
Na prática, se a gente coloca um material ferromagnético dentro do solenoide, a permeabilidade efetiva do meio deixa de ser
Como
é grande, o campo aumenta, e não diminui. Logo, a afirmação II está errada.
Passo 4
Testando a afirmação III: “B ∝ I”.
Na mesma fórmula
Na mesma fórmula
a gente vê que
cresce proporcionalmente à corrente
. Então III também está certíssima.
Resposta
As afirmações corretas são I e III, ou seja, alternativa e. I e III.