Uma espira condutora com corrente tem um momento de dipolo magnético de
A.m² . O momento inicialmente está alinhado com um campo magnético de
. Para girar a espira de modo que seu momento de dipolo seja perpendicular ao campo e mantê-lo nessa orientação, você deve realizar trabalho de:
Escolha uma opção:
a. 0
b.
c.
d.
e.
Escolha uma opção:
a. 0
b.
c.
d.
e.
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma espira condutora com corrente que gera um momento de dipolo magnético de
A·m². Inicialmente, esse momento está alinhado com um campo magnético de
T. A pergunta é: quanto trabalho precisamos realizar para girar a espira de modo que o momento de dipolo fique perpendicular ao campo magnético e permaneça nessa posição.
Para resolver isso, vamos usar conceitos de momento magnético e energia potencial magnética. Precisaremos calcular a variação da energia potencial quando o momento de dipolo passa de estar alinhado ao campo para estar perpendicular a ele.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar que a energia potencial (
) de um dipolo magnético em um campo magnético é dada pela fórmula:
Onde:
-
é o momento de dipolo magnético, -
é o campo magnético.
A operação
representa o produto escalar entre os vetores.
Passo 3
Quando o momento de dipolo está alinhado com o campo magnético, o ângulo (
) entre
e
é
graus. Nesse caso, a energia potencial inicial (
) é:
Substituindo os valores:
Passo 4
Agora, quando giramos a espira para que o momento de dipolo fique perpendicular ao campo, o ângulo (
) passa a ser
graus. A energia potencial final (
) será:
Passo 5
O trabalho realizado para girar a espira é igual à variação da energia potencial:
Substituindo os valores encontrados:
Resposta
A quantidade de trabalho realizada é
J, correspondente à opção b.
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Considere um paralelepípedo metálico de dimensões
e
, que está se movendo com velocidade constante
em uma região onde existe um campo magnético uniforme
. Responda as seguintes questões:
Use o efeito Hall para calcular o campo elétrico no interior do paralelepípedo. Explique detalhadamente cada passo utilizado na resolução.
Use o efeito Hall para calcular o campo elétrico
Para uma espira condutora com corrente em um campo magnético uniforme, a energia potencial é mínima se o momento de dipolo magnético da espira for:
Escolha uma opção:
a. na mesma direção do campo
b. na direção oposta à do campo
c. perpendicular ao campo
d. em um ângulo de 45 graus com o campo
e. nenhuma das anteriores
Escolha uma opção:
a. na mesma direção do campo
b. na direção oposta à do campo
c. perpendicular ao campo
d. em um ângulo de 45 graus com o campo
e. nenhuma das anteriores
As bobinas de Helmholtz são muito usadas em laboratório porque o campo magnético entre elas:
Escolha uma opção:
a. pode ser variado mais facilmente do que os campos de outras distribuições de corrente.
b. é particularmente forte
c. quase anula o campo magnético da Terra
d. é paralelo ao plano das bobinas
e. é quase uniforme
Escolha uma opção:
a. pode ser variado mais facilmente do que os campos de outras distribuições de corrente.
b. é particularmente forte
c. quase anula o campo magnético da Terra
d. é paralelo ao plano das bobinas
e. é quase uniforme
Dois fios paralelos longos e retilíneos conduzem corrente em sentidos opostos. As correntes são
e os fios são separados por
. O campo magnético em tesla em um ponto na mediana entre os fios é:
Escolha uma opção:
a. 0
b.
c.
d.
e.
Escolha uma opção:
a. 0
b.
c.
d.
e.