Question

(UE-PB) Um professor de física resolve fazer um experimento de eletromagnetismo que objetiva determinar o valor do campo magnético entre os pólos do ímã. Para isso, ele utiliza um ímã, uma bateria que fornece 4,8V a um condutor cilíndrico AC com massa 5g, comprimento de 10 cm e resistência elétrica igual a 0,10Ω. Ao ligar a bateria ao circuito, mostrado na figura, o condutor cilíndrico fica suspenso em equilíbrio. Considerando-se que as linhas de campo são perpendiculares ao condutor, que a resistência elétrica dos fios é 0,02Ω, que a massa dos fios é desprezível e adotando g=10m/s2, o professor concluiu que o campo magnético, em tesla, tem valor igual a:

Answer 1

Olá, @storeadoracao. Tudo bem?

Resolução:

Força magnética

                             

• Primeiro passo: encontrar o valor da intensidade de corrente elétrica no condutor.

                                  $\boxed{U=i.R}$    

Onde:

U=diferença de potencial ⇒ [Volt (V)]

i=intensidade da corrente ⇒ [Ampere (A)]

R=resistência elétrica ⇒ [Ohm (Ω)]

Dados:

U=4,8 V

R₁=0,10Ω

R₂=0,02Ω

i=?

                                 $U=i.R$

Isola ⇒ (i),

                                  $i=\dfrac{U}{Req}\\\\\\i=\dfrac{U}{R_1+R_2}\\\\\\i=\dfrac{4,8}{0,1+0,02}\\\\\\i=\dfrac{4,8}{0,12}\\\\\\i=40A$

_________________________________________________

                                 $\boxed{\vec Fm=\vec B.i.l.sen\alpha }$

Onde:

Fm=Força magnética ⇒ [N]

B=campo magnético ⇒ [T]

i=corrente elétrica ⇒ [A]

l=comprimento do condutor ⇒ [m]

Dados:

m=5g ⇒  0,005 kg

g=10 m/s²

i=40 A

l=10 cm ⇒ 0,1 m

As linhas de campo são perpendiculares ao condutor, assim (α) são 90° =1

B=?

Conclui-se que o campo magnético, em tesla é:

Para que o condutor imerso no campo fique em equilíbrio, é necessária a força magnética tenha a mesma intensidade da força peso.

                                  $|\vec Fm|=|\vec P|$

                                  $m.\vec g=\vec B.i.l.sen\alpha$

Isola ⇒ (B), fica:      

                                  $\vec B=\dfrac{m.\vec g}{l.i.sen\alpha }$

Substituindo os dados:

                                  $\vec B=\dfrac{(0,005)_X(10)}{(0,1)_X(40)_X(1)}\\\\\\\vec B=\dfrac{0,05}{4}\\\\\\\boxed{\vec B=0,0125\ T}$

Bons estudos!!!  (¬_¬ )