Um segmento retilíneo de fio conduz uma corrente elétrica “i”, em uma região onde existe um campo magnético uniforme B vetorial. Devido a este campo magnético, o fio fica sob o efeito de uma força de módulo F, cuja direção é perpendicular ao fio e à direção B. O efeito ao qual se refere o enunciado constitui o princípio de funcionamento de:
a. motores elétricos
b. reatores elétricos
c. aquecedores elétricos
d. geradores elétricos
e. reostatos

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão tá pedindo. Temos um fio retilíneo que conduz uma corrente elétrica $ i $ e está em uma região com um campo magnético uniforme $ \vec{B} $. Por causa desse campo magnético, o fio sofre uma força $ F $ que é perpendicular tanto ao fio quanto ao campo. O assunto aqui é sobre a interação entre corrente elétrica e campo magnético, mais especificamente a força magnética sobre um condutor. Vamos precisar lembrar da fórmula que relaciona força, corrente e campo magnético para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos recordar a fórmula que descreve a força magnética sobre um fio condutor:
F = i cdot L times B
Onde:
  • $ \vec{F} $ é a força,
  • $ i $ é a corrente elétrica,
  • $ \vec{L} $ é o vetor comprimento do fio,
  • $ \vec{B} $ é o campo magnético.
Essa fórmula mostra que a força é perpendicular ao fio e ao campo magnético, exatamente como descrito na questão.

Passo 3

Agora, vamos pensar em que dispositivos usam esse princípio. Quando uma força é gerada pela interação entre corrente elétrica e campo magnético, isso é fundamental para o funcionamento de alguns aparelhos. Por exemplo:
  • Motores elétricos: Convertendem energia elétrica em mecânica usando essa força para gerar movimento.
  • Geradores elétricos: Fazem o contrário, converterem energia mecânica em elétrica, mas geralmente envolvem movimento no campo magnético para induzir corrente.
  • Reatores elétricos, aquecedores elétricos e reostatos: Esses dispositivos têm funções diferentes que não envolvem diretamente a conversão de energia pela força magnética.

Passo 4

Com base nisso, a melhor opção que corresponde ao princípio descrito é:
a. motores elétricos
Eles utilizam a força resultante da interação entre corrente elétrica e campo magnético para gerar movimento mecânico.

Resposta

a. motores elétricos

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