Física · campo magnético de corrente · regra da mão direita
O físico Hans C. Oersted observou que um fio transportando corrente elétrica produz um campo magnético. A presença do campo magnético foi verificada ao aproximar uma bússola de um fio conduzindo corrente elétrica. A figura ilustra um fio percorrido por uma corrente elétrica i, constante e com sentido para cima. Os pontos A, B e C estão num plano transversal e equidistantes do fio. Em cada ponto foi colocada uma bússola. Considerando apenas o campo magnético por causa da corrente i, as respectivas configurações das bússolas nos pontos A, B e C serão
O que a prova mostra
Duas figuras no enunciado e cinco nas alternativas.
No enunciado, duas:
1. um tampo quadrado em perspectiva (visto de cima e de frente, com espessura desenhada na borda), atravessado no meio por um fio vertical que sobe acima do tampo e desce abaixo dele; no alto, uma seta para cima rotulada i. Sobre o tampo, uma elipse tracejada em volta do fio, e sobre ela três pontos rotulados A, B e C: A fica atrás e à esquerda do fio, B à frente e à esquerda, C à frente e à direita; 2. ao lado, uma bússola vista de cima, em tamanho grande: um círculo com N em cima e S embaixo e, no meio, uma agulha em losango cuja metade de cima é preta (a que aponta para o N) e a metade de baixo é branca.
Nas alternativas, cinco vezes o mesmo tampo com o mesmo fio, a mesma elipse tracejada e as três bússolas deitadas sobre a elipse, nos pontos A, B e C. O que muda de uma alternativa para outra é para onde aponta a metade preta de cada agulha.
Os ângulos abaixo são o sentido da metade preta de cada agulha, medido no desenho (não estão impressos): 0° é para a direita, 90° é para cima (no desenho, para o fundo do tampo), 180° é para a esquerda e −90° é para baixo (para a frente). Como o tampo está em perspectiva achatada, quase todas as agulhas saem perto da horizontal; compare as alternativas entre si.
| alternativa | ponto A | ponto B | ponto C |
|---|---|---|---|
| A | +167° (esquerda) | −150° (esquerda e baixo) | −24° (direita e baixo) |
| B | −16° (direita) | +30° (direita e cima) | +156° (esquerda e cima) |
| C | +25° (direita e cima) | +28° (direita e cima) | +24° (direita e cima) |
| D | −160° (esquerda) | −15° (direita) | +16° (direita) |
| E | +20° (direita) | +166° (esquerda) | −164° (esquerda) |
bússolas com a ponta preta da agulha: em A, para a esquerda e o fundo; em B, para a esquerda e a frente; em C, para a direita e a frente
bússolas com a ponta preta da agulha: em A, para a direita e a frente; em B, para a direita e o fundo; em C, para a esquerda e o fundo
bússolas com a ponta preta da agulha: em A, em B e em C, para a direita e o fundo
bússolas com a ponta preta da agulha: em A, para a esquerda e a frente; em B, para a direita e a frente; em C, para a direita e o fundo
bússolas com a ponta preta da agulha: em A, para a direita e o fundo; em B, para a esquerda e o fundo; em C, para a esquerda e a frente
Com a corrente para cima, o campo gira em volta do fio no sentido anti-horário visto de cima, e cada agulha aponta tangente a esse giro.
Por que a D é a certa
Pela regra da mão direita, com o polegar no sentido da corrente, para cima, os dedos giram no sentido anti-horário para quem olha o tampo de cima. O campo em cada ponto é tangente a esse giro. Em A, atrás e à esquerda do fio, ele aponta para a esquerda e a frente; em B, à frente e à esquerda, para a direita e a frente; em C, à frente e à direita, para a direita e o fundo. A metade preta de cada agulha segue o campo.
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Precisava saber