UEM 2022 (PAS, etapa 3, Conhecimentos Específicos) — questão 31 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar afirmações sobre o campo de um fio retilíneo longo.

Passo 1 — o campo do fio. O módulo, a uma distância $d$, é

$$B = \frac{\mu_0\,I}{2\pi d}$$

e as linhas de campo são circunferências em torno do fio, em planos perpendiculares a ele (aqui, planos paralelos a yz), com o sentido dado pela regra da mão direita.

(01) Verdadeira. $B \propto 1/d$.

(02) Verdadeira. $B \propto I$.

(04) Falsa. O campo é tangente às circunferências em torno do fio. Num ponto do eixo z, o raio que liga o fio ao ponto está ao longo de z, e a tangente está ao longo de y. Pela mão direita (polegar em $+x$), no ponto $(0, 0, z)$ com $z > 0$ o campo aponta para $-y$; com $z < 0$, para $+y$. A agulha se alinha com o campo: seu norte aponta para $\pm y$, nunca para $z < 0$.

(08) Falsa. Correntes em sentidos opostos produzem, na região entre os fios, campos no mesmo sentido: eles se somam. (Campo nulo entre os fios aparece com correntes iguais no mesmo sentido, e só no ponto médio.)

(16) Falsa. Invertendo a corrente, as linhas de campo invertem de sentido: $\vec{B}$ troca de sentido em todo ponto (o módulo continua o mesmo).

⚠️ A armadilha: na (04), achar que a agulha aponta para o fio ou para longe dele. O campo do fio é circular, tangente às linhas em volta do fio, nunca radial.

A ideia em uma frase: o campo do fio longo vale $\mu_0 I/(2\pi d)$, circula em volta do fio pela regra da mão direita e inverte quando a corrente inverte.

Resposta: soma 03 (01 + 02).