Considere a situação em que um menino enrola várias espiras de um fio condutor de eletricidade ao redor de uma barra de ferro.
Leia, agora, as afirmações abaixo:
I - Se a barra for de material isolante, ela se comportará como um condutor.
II - Se a barra de ferro for um magneto, uma corrente elétrica circulará pelas espiras.
III - Se uma corrente elétrica circular pelas espiras, a barra de ferro se comportará como um isolante.
IV - Se uma corrente elétrica circular pelas espiras, a barra de ferro se comportará como um magneto.
A afirmativa que se aplica à situação descrita é a de número:
a) I
b) II
c) III
d) IV

Passo 1

Beleza, o exercício diz que um menino enrola várias espiras de fio condutor em volta de uma barra de ferro. Ele quer saber qual das afirmações I, II, III ou IV faz sentido nessa situação. O conteúdo aqui é Eletromagnetismo, mais precisamente o que acontece quando uma corrente elétrica percorre um solenoide (espiras) envolvendo um núcleo de ferro. Para resolver, a gente vai precisar entender como o campo magnético surge num solenoide e o que o ferro faz nesse contexto.

Passo 2

Quando uma corrente elétrica B = mu0,mur,N,IL, passa pelas espiras, elas geram um campo magnético interno. Pra um solenoide longo, o módulo desse campo é dado por
onde
  • é a permeabilidade do vácuo,
  • é a permeabilidade relativa do material no núcleo (no caso, ferro),
  • é o número de espiras,
  • é o comprimento do solenoide.
Se , surge ali um campo magnético bem forte.

Passo 3

Vamos ver a afirmação I: “Se a barra for de material isolante, ela se comportará como um condutor.”
– Isso não bate: o isolante continua isolante, nada a ver com o fato de ter um solenoide ao redor. Então I está errada.

Passo 4

Afirmação II: “Se a barra de ferro for um magneto, uma corrente elétrica circulará pelas espiras.”
– Nem todo ímã “gera” corrente num fio; pra induzir corrente precisa mudar o fluxo magnético (Lei de Faraday). Aqui não foi dito que algo mudou, só enrolou o fio e alimentou ou não com corrente. Então II também não se aplica.

Passo 5

Afirmação III: “Se uma corrente elétrica circular pelas espiras, a barra de ferro se comportará como um isolante.”
– Pelo contrário: o ferro não vira isolante; ele não passa a bloquear corrente elétrica só porque virou núcleo magnético. Logo, III está errada.

Passo 6

Afirmação IV: “Se uma corrente elétrica circular pelas espiras, a barra de ferro se comportará como um magneto.”
– Exatamente isso! Quando corrente passa, o solenoide vira um eletroímã, e o ferro dentro dele fica fortemente magnetizado. Isso faz a barra se comportar como um imã enquanto a corrente durar.

Resposta

A afirmativa correta é a de número IV. (alternativa d))

Exercícios relacionados