Uma espira condutora quadrada é posicionada sobre o mesmo plano de um fio condutor fino, retilíneo e infinito, como mostrado na figura abaixo. Ela é mantida fixa com dois de seus lados paralelos ao fio. Nessa situação, observa-se que surge uma corrente induzida na espira com sentido anti-horário e que o fio exerce uma força magnética atrativa sobre a espira. A partir dessas observações, podemos afirmar que:

  1. Uma corrente não-estacionária flui da esquerda para a direita ao longo do fio, e sua intensidade diminui com o tempo.
  2. Uma corrente não-estacionária flui da esquerda para a direita ao longo do fio, e sua intensidade aumenta com o tempo.
  3. Uma corrente não-estacionária flui da direita para a esquerda ao longo do fio, e sua intensidade diminui com o tempo.
  4. Uma corrente não-estacionária flui da direita para a esquerda ao longo do fio, e sua intensidade aumenta com o tempo.
  5. Uma corrente estacionária flui da esquerda para a direita ao longo do fio.
  6. Uma corrente estacionária flui da direita para a esquerda ao longo do fio.

Passo 1

Vamos começar analisando a força magnética que atua na espira quadrada. Como a força resultante  F → m sobre ela está apontando para baixo, então o campo  B → f i o produzido pelo fio deve estar saindo da página e perpendicular a ela.

A gente conclui isso, porque a força magnética depende do produto vetorial  d l → × B → f i o , sendo  d l → o elemento vetorial de comprimento que tem a mesma direção e sentido da corrente I i n d .

Quando fazemos esse produto vetorial para cada um dos elementos das duas arestas paralelas ao fio, encontramos a força magnética resultante na direção indicados por  F → m .

Por essa razão, a corrente que passa no fio deve estar orientada da esquerda para a direita.

Passo 2

Agora, como a corrente induzida na espira está no sentido anti-horário, o fluxo do campo magnético induzido que ela gera está se opondo à variação do campo produzido pela corrente que passa no fio.

Por isso, dado sentido de I i n d e como a corrente no fio está orientada da esquerda para direita, pela lei de Lenz vemos que a intensidade da corrente no fio deve estar diminuindo com o tempo. Isso faz com que o fluxo do campo magnético que ela cria através da área da espira também diminua com o tempo, justificando o sentido para I i n d .

Assim, o campo magnético que o fio gera está sempre saindo do plano da página, porém sua intensidade está diminuindo com o tempo.

Portanto, o item a) está CORRETO.

Resposta

Letra a).

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