Um experimento envolve um solenoide com 100 espiras, corrente de 0,5 A e comprimento de 0,5 m. Calcule o campo…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um experimento envolve um solenoide com 100 espiras, corrente de 0,5 A e comprimento de 0,5 m. Calcule o campo magnético no centro do solenoide. Use B = µ0 * (N/L) * I, com µ0 = 4p×10?7 T·m/A.
- A) 1,2566×10?6 T
- B) 1,2566×10?4 T
- C) 2,5132×10?4 T
- D) 0,5 T
- E) 4×10?7 T
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado: N = 100 espiras, I = 0,5 A e L = 0,5 m. O símbolo 'p' no enunciado representa π, e '10?7' representa 10^-7, então µ0 = 4π×10^-7 T·m/A, que vale aproximadamente 1,2566×10^-6 T·m/A. Passo 2: Calcule o número de espiras por metro: N/L = 100 / 0,5 = 200 espiras/m. Passo 3: Aplique B = µ0 × (N/L) × I = 1,2566×10^-6 × 200 × 0,5. Passo 4: Como 200 × 0,5 = 100, temos B = 1,2566×10^-6 × 100 = 1,2566×10^-4 T. Passo 5: Esse resultado coincide com a alternativa B, que é o gabarito oficial. Por que as outras estão erradas: a A é apenas µ0, sem multiplicar pelo N/L nem pela corrente; a C seria µ0 × 200, esquecendo a corrente de 0,5 A; a D (0,5 T) é o valor da própria corrente, sem relação com a fórmula; a E (4×10^-7 T) é o valor numérico de µ0 sem o fator π e sem os demais termos.
💡 Dica: Aplique a fórmula do campo magnético diretamente.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou só µ0 (1,2566×10^-6) e esqueceu de multiplicar por N/L e por I, como se o solenoide tivesse uma espira e corrente unitária.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula do campo magnético e aplicar valores incorretos, resultando em um cálculo errôneo.
Cálculo correto do campo magnético.
O aluno calculou µ0 × (N/L) = 2,5132×10^-4 e esqueceu de multiplicar pela corrente de 0,5 A, ignorando um dado do enunciado.
O aluno confundiu o campo magnético com a corrente elétrica e tomou o próprio valor de I como resposta, sem aplicar a fórmula.
O aluno tomou o valor numérico de µ0 (4×10^-7) como se fosse o campo, sem aplicar a fórmula com N/L e I, e sem considerar o fator π do valor de µ0.
Raio-X da questão
campo magnético em solenoide
avaliacao
cálculo de campo magnético · lei de Ampère
Revisar a fórmula do campo magnético em solenoides.
O aluno pode confundir a fórmula do campo magnético e aplicar valores incorretos, resultando em um cálculo errôneo.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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