Qual das afirmações abaixo, a respeito do campo magnético no interior (longe da superfície) de um solenoide longo percorrido por corrente, é verdadeira?
a) O campo magnético é zero.
b) O campo magnético é diferente de zero e aproximadamente uniforme.
c) O campo magnético não depende do número de espiras.
d) O campo magnético não depende do valor da corrente.
e) O campo magnético é inversamente proporcional à distância do eixo do solenoide.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão que fala sobre o campo magnético dentro de um solenoide longo que está passando corrente. A gente vai usar conceitos de eletromagnetismo, mais especificamente sobre campos magnéticos em solenoides. Precisamos lembrar como é a fórmula do campo magnético dentro de um solenoide e entender as propriedades desse campo.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que um solenoide é basicamente uma bobina longa de fio enrolado em espiras. Quando a corrente elétrica passa por esse fio, ela gera um campo magnético ao redor das espiras.

Passo 3

A fórmula para o campo magnético dentro de um solenoide longo é dada por:
B = mu0 cdot n cdot I
onde:
  • é o campo magnético,
  • é a permeabilidade do vácuo,
  • é o número de espiras por unidade de comprimento,
  • é a corrente elétrica.

Passo 4

Observando a fórmula, vemos que o campo magnético depende diretamente do número de espiras e da corrente . Isso nos ajuda a analisar as alternativas.

Passo 5

Analisando as opções:
a) Diz que o campo magnético é zero. Isso não é verdadeiro porque, como vimos, depende de e , então não é zero se a corrente estiver passando.
b) Diz que o campo magnético é diferente de zero e aproximadamente uniforme. Isso está correto para um solenoide longo, pois o campo dentro é bem uniforme e diferente de zero.
c) Diz que o campo magnético não depende do número de espiras. Isso está errado, pois é diretamente proporcional a .
d) Diz que o campo magnético não depende do valor da corrente. Também está errado, porque depende diretamente de .
e) Diz que o campo magnético é inversamente proporcional à distância do eixo do solenoide. Isso não é verdade para um solenoide ideal longo; o campo é uniforme e não depende da distância do eixo.

Resposta

A alternativa correta é a b) O campo magnético é diferente de zero e aproximadamente uniforme.

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a) Substituir o fio por outro de resistividade maior.
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c) Substituir o fio por outro de comprimento maior.
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a) O valor da energia é multiplicado por dois.
b) O valor da energia é multiplicado por quatro.
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d) O valor da energia é dividido por quatro.
e) O valor da energia é dividido por dois.
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c) Apenas da diferença de potencial, do comprimento do fio e da condutividade do material.
d) Apenas do diâmetro do fio, do comprimento do fio e da condutividade do material.
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