Física — Eletromagnetismo Múltipla Escolha

Considere um anel de corrente de raio R = 0,3 m pelo qual passa uma corrente I = 3 A. Assim, considerando o anel de carga descrito acima, o campo magnético será:

Considere um anel de corrente de raio R = 0,3 m pelo qual passa uma corrente I = 3 A. Assim, considerando o anel de carga descrito acima, o campo magnético será:

  1. 0,2 ?T.
  2. 1,2 ?T.
  3. 2,5 ?T.
  4. 2 ?T.
  5. 3 ?T.

Resolução completa

Explicação passo a passo

Resumo da resposta

Física - Eletromagnetismo: Campo Magnético de uma Espira Circular

Análise da Questão

Esta questão trata do campo magnético no centro de uma espira circular percorrida por corrente elétrica. Para resolver, utilizamos a fórmula derivada da Lei de Biot-Savart para uma única espira.

Fórmula Aplicável

O campo magnético no centro de uma espira circular é dado por:

B = \frac{\mu_0 I}{2R}

Onde:

  • B = intensidade do campo magnético (em Tesla)
  • \mu_0 = permeabilidade magnética do vácuo ($4\pi \times 10^{-7}$ T·m/A)
  • I = corrente elétrica (em Ampère)
  • R = raio da espira (em metro)

Cálculo Passo a Passo

VariávelValor
\mu_0$4\pi \times 10^{-7}$ T·m/A
I3 A
R0,3 m

Substituindo na fórmula:

B = \frac{4\pi \times 10^{-7} \times 3}{2 \times 0,3}
B = \frac{12\pi \times 10^{-7}}{0,6}
B = 20\pi \times 10^{-7} \text{ T}
B \approx 6,28 \times 10^{-6} \text{ T} = 6,28 \mu\text{T}

## Análise

  • Fórmula correta: B = \frac{\mu_0 I}{2R} para o centro de uma espira circular
  • Cálculo realizado: Resultado obtido foi aproximadamente 6,28 μT
  • Opções disponíveis: 0,2 μT; 1,2 μT; 2,5 μT; 2 μT; 3 μT
  • Conclusão importante: Nenhuma alternativa corresponde ao valor calculado

Possíveis Erros no Problema

Possível CausaExplicação
Raio incorretoSe R fosse 1,5 m em vez de 0,3 m, o resultado seria ~1,26 μT
Corrente diferenteCom I = 0,3 A, o resultado seria ~0,628 μT
Número de espirasSe fosse N espiras, B = N × (μ₀I/2R)
Erro de digitaçãoO símbolo "?" pode indicar problema visual na questão original

Conclusão

A metodologia de resolução está correta, aplicando-se a Lei de Biot-Savart para uma espira circular. O valor calculado (6,28 μT) não aparece nas alternativas fornecidas, indicando um provável erro na formulação da questão ou nos dados apresentados.

Para fins de estudo, recomenda-se memorizar a fórmula B = \frac{\mu_0 I}{2R} e praticar com valores que produzam resultados compatíveis com as opções típicas de provas.

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