O torque magnético exercido sobre uma espira plana com corrente por um campo magnético é:
A. máximo quando o plano da espira é perpendicular a \vec{B}.
B. máximo quando o plano da espira é paralelo a \vec{B}.
C. dependente da forma da espira mantendo sua área constante.
D. independente da orientação da espira.
E. de tal forma que ela gira em torno das linhas de campo magnético.

Passo 1

O enunciado pergunta em que orientação de uma espira plana com corrente o torque magnético exercido por um campo \vec{B} será máximo. Este é um problema de magnetostática envolvendo o momento magnético de uma espira e o torque resultante.

Passo 2

O torque magnético \vec{\tau} sobre uma espira de área A percorrida por corrente I está dado por
\vec{\tau} \;=\;\vec{\mu}\times\vec{B},
onde o momento magnético da espira é
\vec{\mu}=I\,A\,\hat{n},
com \hat{n} sendo o versor normal à superfície da espira. A magnitude do torque vale
\tau = \mu\,B\,\sin\theta = I\,A\,B\,\sin\theta,
sendo \theta o ângulo entre \hat{n} e \vec{B}.

Passo 3

Para que \tau seja máximo, precisamos de \sin\theta=1, isto é \theta=90^\circ. Isso significa que o vetor normal \hat{n} da espira deve ser perpendicular a \vec{B}.

Passo 4

Se \hat{n} é perpendicular a \vec{B}, então o plano da espira é paralelo a \vec{B}. Logo, o torque máximo ocorre exatamente quando o plano da espira está paralelo às linhas de \vec{B}.

Resposta

B. máximo quando o plano da espira é paralelo a \vec{B}.

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