PUC-RS 2013 (inverno) — questão 9 de Física

Gabarito AMagnetismo — campo nulo entre dois fios paralelosConcurso Vestibular · Inverno
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 9 de Física do PUC-RS 2013 (inverno)

Enunciado em texto

O módulo da indução magnética num ponto exterior a um longo condutor retilíneo é diretamente proporcional à intensidade de corrente elétrica que o percorre e inversamente proporcional à distância do centro do condutor até o ponto considerado.

Na figura a seguir, são representados dois longos condutores retilíneos e paralelos, com indicação das distâncias entre eles e das correntes elétricas que os percorrem. Observe que o condutor 1 é percorrido por uma corrente elétrica de 2,0A e encontra-se a uma distância de 90cm do condutor 2.

[Figura: dois condutores horizontais e paralelos, separados por 90cm. No condutor 1, em cima, a corrente i1i_1=2,0A aponta para a direita. No condutor 2, embaixo, a corrente é i2i_2. O ponto P fica entre eles, a 30cm do condutor 2.]

A intensidade de corrente elétrica no condutor 2, para que a indução magnética no ponto P, que se encontra a 30cm deste condutor, seja nula, deve ser

(A) 1,0A no mesmo sentido de i1i_1.

(B) 1,0A e sentido oposto ao de i1i_1.

(C) 2,0A no mesmo sentido de i1i_1.

(D) 2,0A e sentido oposto ao de i1i_1.

(E) 3,0A no mesmo sentido de i1i_1.

(Enunciado e figura: Concurso Vestibular PUC-RS 2013 (Inverno) — PUCRS.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS).

Resolução comentada

O que a questão pede: a corrente no condutor 2 (valor e sentido) que anula o campo magnético em P.

Passo 1 — o sentido. P está entre os fios. Pela regra da mão direita, o campo de um fio inverte de sentido quando se passa de um lado para o outro dele. Para que os campos dos dois fios se oponham num ponto entre eles, as correntes têm de ter o mesmo sentido. (Com correntes opostas, os dois campos se somariam entre os fios.)

Passo 2 — o valor. As distâncias até P: do condutor 1, 90 − 30 = 60 cm; do condutor 2, 30 cm. Como BB é proporcional a i/di/d, para os módulos serem iguais:

i1d1=i2d2  ⇒  2,060=i230\frac{i_1}{d_1} = \frac{i_2}{d_2} \;\Rightarrow\; \frac{2{,}0}{60} = \frac{i_2}{30}

i2=1,0 Ai_2 = 1{,}0\ \text{A}

⚠️ A armadilha: usar 90 cm como distância do condutor 1 até P. O 90 é a distância entre os fios; P está a 60 cm do condutor 1. Com 90 cm sairia i2≈0,67i_2 \approx 0{,}67 A, que não aparece.

A ideia em uma frase: entre dois fios, os campos se cancelam se as correntes forem no mesmo sentido e se i/d for igual para os dois.

Resposta: alternativa A (1,0 A, no mesmo sentido de i1i_1).

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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