- Sobre a força exercida por um campo magnético uniforme em um fio percorrido por corrente elétrica, assinale V ou F: (a) A força é sempre ortogonal ao fio. (b) A força pode alterar a intensidade da corrente no fio. (c) A força depende do ângulo entre o fio e o campo magnético. Resp: V; F; V
Passo 1
O enunciado trata da força magnética que um campo uniforme
exerce num fio retilíneo de comprimento
percorrido por uma corrente
. Para resolver usamos a lei de Laplace, que diz que a força sobre um fio é
cuja magnitude vale
sendo
o ângulo entre o fio (vetor
) e o campo
.
Passo 2
Para a afirmação (a): “A força é sempre ortogonal ao fio.”
A direção de vem do produto vetorial
, logo
é perpendicular tanto a
quanto a
.
Portanto, (a) é Verdadeira.
A direção de
Portanto, (a) é Verdadeira.
Passo 3
Para a afirmação (b): “A força pode alterar a intensidade da corrente no fio.”
O trabalho da força magnética é zero porque , de modo que ela não faz trabalho sobre as cargas em movimento e não transfere energia para elas. Assim, não muda a velocidade de deriva dos elétrons nem a intensidade da corrente.
Logo, (b) é Falsa.
O trabalho da força magnética é zero porque
Logo, (b) é Falsa.
Passo 4
Para a afirmação (c): “A força depende do ângulo entre o fio e o campo magnético.”
Como a magnitude é , claramente varia conforme
.
Assim, (c) é Verdadeira.
Como a magnitude é
Assim, (c) é Verdadeira.
Resposta
(a) V
(b) F
(c) V
(b) F
(c) V