(Insper 2018) Imagine um elétron do átomo de hidrogênio girando em órbita estável ao redor do núcleo desse átomo. A frequência com que ele gira é altíssima.
A figura destaca o eixo perpendicular ao plano da trajetória do elétron e que contém o centro da trajetória e um ponto P do eixo, próximo ao núcleo do átomo.
O movimento desse elétron produz, no ponto P, um campo elétrico:
a) variável e um campo magnético de intensidade constante, mas de direção variável. b) de intensidade constante, mas de direção variável, e um campo magnético constante.
c) e um campo magnético, ambos de intensidades constantes, mas de direções variáveis.
d) e um campo magnético, ambos de intensidades variáveis, mas de direções constantes.
e) de intensidade constante, mas de direção variável, e um campo magnético variável.
Quero explicações do porquê da alternativa correta.
Soluções para a tarefa
Analisando as alternativas temos que a correta é a letra B).
Explicação:
Quando temos uma elétron girando em um caminho, podemos considerar que por ele passa uma corrente, e pela Lei de Lorentz, sabemos que esta carga gera uma campo magnético constante (Tanto em modulo quanto em direção) devido a corrente de um suposto circuito.
Já o campo Elétrico ele se mantem constante no ponto P somente em modulo, pois o campo elétrico só depende da distancia da carga ao ponto que é mantida durante todo o percurso, porém a direção do campo está constantemente variando devido a posição do elétron, mas se considerarmos o campo elétrico média que é a media de todos os campos ao longo do tempo decorrido e devido a alta velocidade do elétron, pode-se também dizer que ele conserva um campo elétrico em direção média.
Assim vamos analisar as alternativas:
a) variável e um campo magnético de intensidade constante, mas de direção variável.
Falso, O campo magnético se mantem constante vetorialmente também.
b) de intensidade constante, mas de direção variável, e um campo magnético constante.
Verdadeiro, é a única alternativa que descreve o que descrevi acima.
c) e um campo magnético, ambos de intensidades constantes, mas de direções variáveis.
Falso, O campo magnético se mantem constante vetorialmente também.
d) e um campo magnético, ambos de intensidades variáveis, mas de direções constantes.
Falso, O campo magnético se mantem constante em intensidade também.
e) de intensidade constante, mas de direção variável, e um campo magnético variável.
Falso, o campo magnético se mantem constante.