ITA 2012 — questão 19 de Física

Enunciado em texto
Assinale em qual das situações descritas nas opções abaixo as linhas de campo magnético formam circunferências no espaço.
A) Na região externa de um toroide.
B) Na região interna de um solenoide.
C) Próximo a um íma com formato esférico.
D) Ao redor de um fio retilíneo percorrido por corrente elétrica.
E) Na região interna de uma espira circular percorrida por corrente elétrica.
(Enunciado: Vestibular ITA 2012, prova de Física — ITA.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA).
Resolução comentada
O que a questão pede: em qual situação as linhas de campo magnético são circunferências.
Passo 1 — o fio retilíneo. Em volta de um fio longo e reto, o campo tem simetria cilíndrica: em cada ponto ele é tangente a uma circunferência centrada no fio, num plano perpendicular a ele (regra da mão direita). As linhas são circunferências concêntricas. É a alternativa D.
Por que não as outras:
(A) Num toroide ideal, o campo fica confinado dentro das espiras; fora dele, o campo é nulo (as linhas circulares estão dentro do toroide, não fora).
(B) Dentro de um solenoide longo, o campo é praticamente uniforme: as linhas são retas paralelas ao eixo.
(C) Um ímã esférico produz, fora dele, um campo do tipo dipolo, com linhas que saem de um polo e voltam ao outro. São curvas fechadas, mas não circunferências.
(E) No interior de uma espira, as linhas atravessam o plano da espira; perto do centro são quase retas perpendiculares a ele. Também não são circunferências.
⚠️ A armadilha: confundir “linhas fechadas” com “circunferências”. Toda linha de campo magnético é fechada, mas só em situações de simetria especial, como a do fio retilíneo, ela é um círculo.
A ideia em uma frase: em volta de um fio reto com corrente, as linhas de campo magnético são círculos centrados no fio.
Resposta: alternativa D (ao redor de um fio retilíneo).
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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