Questão 7 | Ainda não respondida Vale 1,00 ponto(s).
Quando se aplica um campo magnético externo a um certo material, o campo no interior do material é uma parte em cem mil mais fraco que fora.
Quanto é a susceptibilidade magnética do material, e ele é de que e que tipo?
Escolha uma opção:
◯ 0,99999, paramagnético
◯ 0,00001, paramagnético
◯ -0,00001, paramagnético
◯ -0,00001, diamagnético
◯ 0,99999, diamagnético
◯ 0,00001, diamagnético

Passo 1

O enunciado dá a seguinte informação: quando se aplica um campo magnético externo, o campo no interior do material é “uma parte em cem mil mais fraco que fora”. As perguntas que precisamos responder são: qual é a susceptibilidade magnética do material e de que tipo ele é (paramagnético ou diamagnético).
Informações relevantes extraídas do enunciado:
  • A razão entre o campo magnético no interior e o campo fora é \dfrac{B_{\text{in}}}{B_{\text{out}}}=0{,}99999 (interpretação: o campo interno é menor que o externo por uma parte em 100{,}000).

Passo 2

Conceitos e fórmulas que vamos usar (explicação didática):
  • Em materiais lineares, isotrópicos e na aproximação usual, relacionamos o campo magnético \mathbf{B}, o campo \mathbf{H} e a magnetização \mathbf{M} por
\mathbf{B}=\mu_0\bigl(\mathbf{H}+\mathbf{M}\bigr),
onde \mu_0 é a permeabilidade do vácuo.
  • A susceptibilidade magnética \chi é definida por
\mathbf{M}=\chi\,\mathbf{H}.
Isto significa que a presença do material altera \mathbf{B} para
\mathbf{B}=\mu_0(1+\chi)\mathbf{H}.
  • Fora do material (vácuo), para o mesmo \mathbf{H} teríamos \mathbf{B}_{\text{out}}=\mu_0\mathbf{H}. Portanto, comparando os dois:
\frac{B_{\text{in}}}{B_{\text{out}}}=1+\chi.
Observação importante (assunção usada aqui): estamos supondo a situação simples em que a comparação pode ser feita pelo fator 1+\chi (material linear e condições geométricas/experimentais que permitem usar essa relação direta).

Passo 3

Aplicando a relação ao dado do enunciado: sabemos que
\frac{B_{\text{in}}}{B_{\text{out}}}=0{,}99999.
Pelo item anterior,
1+\chi=0{,}99999.
Então isolamos \chi:
\chi=0{,}99999-1= -0{,}00001.

Passo 4

Interpretação física e classificação:
  • A susceptibilidade \chi indica o tipo de resposta magnética do material:
    • Se \chi>0, o material é paramagnético (reforça ligeiramente o campo aplicado).
    • Se \chi<0, o material é diamagnético (opõe-se ligeiramente ao campo aplicado, tornando o campo interno menor).
  • Encontramos \chi=\,-0{,}00001, que é um valor pequeno e negativo. Logo o material é diamagnético. Esse valor é típico de efeitos diamagnéticos fracos (ordem de 10^{-5}).

Resposta

-0,00001, diamagnético

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