EEAR 2021 (CFS 2) — questão 94 de Física

Gabarito BMagnetismo — campo magnético no centro de espiras concêntricasExame de Admissão ao CFS 2/2021 · Física

Enunciado da questão 94 de Física do EEAR 2021 (CFS 2) — Enunciado — imagem da prova

Enunciado em texto

Considere duas espiras A e B, coplanares e concêntricas, de raios R e R/4, respectivamente. A espira A é percorrida por uma corrente elétrica i, no sentido horário, enquanto a espira B é percorrida por uma corrente elétrica de valor 2i, no sentido anti-horário. Sobre o campo magnético no centro das espiras, é correto afirmar que terá intensidade

[Figura: duas circunferências concêntricas no plano da página. A externa, A, tem uma seta à direita apontando para baixo, com a indicação i (sentido horário). A interna, B, tem uma seta à esquerda apontando para baixo, com a indicação 2i (sentido anti-horário).]

a) nula.

b) $\dfrac{7\mu_0 i}{2R}$ saindo do plano da página.

c) $\dfrac{9\mu_0 i}{2R}$ entrando no plano da página.

d) $\dfrac{15\mu_0 i}{2R}$ saindo do plano da página.

(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 2/2021 — EEAR.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.

Resolução comentada

O que a questão pede: o campo magnético resultante no centro comum das duas espiras: valor e sentido.

Passo 1 — o campo de cada espira. No centro de uma espira circular, $B = \frac{\mu_0 i}{2r}$ .

$B_A = \frac{\mu_0 i}{2R}$

$B_B = \frac{\mu_0 (2i)}{2(R/4)} = \frac{8\mu_0 i}{2R}$

Passo 2 — os sentidos (regra da mão direita). Corrente no sentido horário cria, no centro, campo entrando na página; anti-horário, campo saindo. Então $B_A$ entra e $B_B$ sai: eles se opõem.

Passo 3 — o resultante. Como $B_B$ é maior, o resultante sai da página:

$B = \frac{8\mu_0 i}{2R} - \frac{\mu_0 i}{2R} = \frac{7\mu_0 i}{2R}$

⚠️ A armadilha: somar os dois campos como se tivessem o mesmo sentido: $\frac{8 + 1}{2R}\mu_0 i = \frac{9\mu_0 i}{2R}$ , o valor da alternativa C. Correntes em sentidos opostos dão campos opostos no centro.

A ideia em uma frase: no centro de uma espira, B = μ₀i/2r, e o sentido sai da regra da mão direita: espiras com correntes opostas têm campos que se subtraem.

Resposta: alternativa B ( $\frac{7\mu_0 i}{2R}$ , saindo da página).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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