Dois fios paralelos que conduzem correntes iguais de 10 A se atraem mutuamentecom uma força de 1 mN . Se as duas correntes forem multiplicadas por dois, a força de atração entre os fios será:
A) 1 mN
B) 4 mN
C)
D)
E) 2 mN
A) 1 mN
B) 4 mN
C)
D)
E) 2 mN
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está nos pedindo. Temos dois fios paralelos que carregam correntes elétricas iguais de 10 A cada e se atraem com uma força de 1 mN. O exercício pergunta o que acontece com essa força se dobrarmos as correntes nos fios. Para resolver isso, vamos usar conceitos de Eletromagnetismo, especificamente a Lei de Ampère que descreve a força entre correntes elétricas.
Passo 2
A força magnética entre dois fios paralelos que conduzem correntes elétricas pode ser calculada pela fórmula:
Onde:
-
é a força de atração ou repulsão entre os fios, -
é a constante de permeabilidade do vácuo ( ), -
e são as correntes nos fios, -
é o comprimento dos fios considerados, -
é a distância entre os fios.
Passo 3
Observando a fórmula, percebemos que a força
é diretamente proporcional ao produto das correntes
e
. Isso significa que se multiplicarmos as correntes por um fator, a força resultante será multiplicada pelo quadrado desse fator (já que ambas as correntes estão sendo multiplicadas).
Passo 4
No caso do exercício, as correntes são dobradas, ou seja, multiplicadas por 2. Vamos calcular o novo produto das correntes:
Então, o novo produto das correntes será:
Enquanto inicialmente, o produto das correntes era:
Passo 5
Comparando os dois produtos:
Isso significa que a força de atração será 4 vezes maior que a original.
Resposta
A força de atração entre os fios será de 4 mN. Portanto, a alternativa correta é a B) 4 mN.
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b) Se esse revestimento é fino demais para resistir ao desgaste, que outras espessuras também poderiam ser usadas? Calcule apenas as três menores espessuras
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As linhas de campo magnético produzidas por um fio longo retilíneo percorrido por corrente:
a. têm a mesma direção que a corrente.
b. têm a direção oposta à da corrente.
c. são perpendiculares ao fio.
d. são circunferências concêntricas.
e. são parecidas com as produzidas por um ímã em forma de barra.
a. têm a mesma direção que a corrente.
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Dois fios longos, retilíneos e paralelos conduzem corrente no mesmo sentido. As correntes são 8,0 e 12 A e os fios estão separados por uma distância de
. O campo magnético, em tesla, em um ponto a meio caminho entre os fios é
A) 0
B)
C)
D)
E)
A) 0
B)
C)
D)
E)
Analogamente ao problema anterior, mostre que, em um aquecimento isovolumétrico (desde uma temperatura inicial
até uma temperatura final T ), a variação da entropia de
onde
é o calor específico molar a volume constante do gás. Por fim, mostre que no caso de um aquecimento isobárico, a variação de entropia vale:
onde
é o calor específico mola a pressão constante.