Duas barras de metal,
e
, são iguais, exceto pelo fato de que a barra
é duas vezes mais larga que a barra A. As barras estão paralelas, a uma grande distância uma da outra, em uma região onde existe um campo magnético uniforme, e conduzem correntes iguais em uma direção perpendicular ao campo. Qual é a relação entre a diferença de potencial de Hall da barra B, VB, e a diferença de potencial de Hall da barra A, VA?
a)
b) VB
c)
d)
e)
a)
b) VB
c)
d)
e)
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que o exercício está pedindo. Temos duas barras de metal, A e B, que são iguais em tudo, exceto que a barra B é duas vezes mais larga que a barra A. Ambas estão em um campo magnético uniforme e conduzem a mesma corrente na direção perpendicular ao campo. A pergunta é: qual é a relação entre a diferença de potencial de Hall da barra B (
) e da barra A (
)?
Para resolver isso, vamos precisar entender o Efeito Hall, que é um fenômeno que ocorre quando uma corrente elétrica passa por um condutor em um campo magnético perpendicular. Esse efeito gera uma diferença de potencial (voltagem) perpendicular tanto à corrente quanto ao campo magnético.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a fórmula do Efeito Hall. A diferença de potencial de Hall (
) é dada por:
Onde:
-
é a intensidade do campo magnético, -
é a corrente elétrica, -
é a densidade de portadores de carga, -
é a carga de cada portador, -
é a largura do condutor na direção do campo magnético.
Passo 3
No nosso caso, as barras A e B têm a mesma corrente
, o mesmo campo
, e assumimos que a densidade de portadores de carga
e a carga
são as mesmas para ambas, já que são feitas do mesmo metal. A única diferença é a largura
das barras.
Sabemos que a barra B é duas vezes mais larga que a barra A. Vamos chamar a largura da barra A de
e da barra B de
. Então:
Passo 4
Agora, vamos ver como isso afeta a diferença de potencial de Hall. Para a barra A:
E para a barra B:
Resposta
A diferença de potencial de Hall da barra B é metade da diferença de potencial de Hall da barra A, ou seja:
Exercícios relacionados
Uma diferença de potencial de 9 V é aplicada à combinação em série de dois resistores de
. Qual é a corrente que atravessa os resistores?
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
O capacitor B tem metade da capacitância do capacitor
. Como se compara a diferença de potencial do capacitor com a diferença de potencial do capacitor B quando os dois permanecem ligados em série com uma bateria por um longo tempo?
a) A diferença de potencial do capacitor é um quarto da diferença de potencial do capacitor B.
b) A diferença de potencial do capacitor A é metade da diferença de potencial do capacitor B.
c) A diferença de potencial do capacitor A é igual à diferença de potencial do capacitor B .
d) A diferença de potencial do capacitor é duas vezes maior que a diferença de potencial do capacitor
.
e) A diferença de potencial do capacitor A é quatro vezes maior que a diferença de potencial do capacitor B.
a) A diferença de potencial do capacitor
b) A diferença de potencial do capacitor A é metade da diferença de potencial do capacitor B.
c) A diferença de potencial do capacitor A é igual à diferença de potencial do capacitor B .
d) A diferença de potencial do capacitor
e) A diferença de potencial do capacitor A é quatro vezes maior que a diferença de potencial do capacitor B.
Considere um solenóide com um raio de
e 120 espiras, que conduz uma corrente constante de 0,50 A. Qual é o campo magnético no centro do solenóide? Dado:
a) Zero.
b) .
c) .
d) Infinito.
e) Não há informações suficientes para responder.
a) Zero.
b)
c)
d) Infinito.
e) Não há informações suficientes para responder.
Um circuito contém uma fonte de tensão alternada, um resistor e outro componente. Quando a frequência é aumentada mantendo constante a amplitude da tensão, a corrente no circuito aumenta. Isso significa que o outro componente do circuito é
a) um resistor
b) um capacitor
c) um indutor
d) uma lâmpada
a) um resistor
b) um capacitor
c) um indutor
d) uma lâmpada