Questões de Física - Eletromagnetismo - Fontes de Campos Magnético
Países independentes precisam ter laboratórios nacionais do tipo Sirius, localizado em Campinas, cuja essência da produção de radiação, em um amplo espectro eletromagnético, está associada ao processo de acelerar elétrons até atingirem valores de velocidades relativísticas. Isso se obtém graças a ação de campos elétricos e magnéticos sobre os elétrons, em alto vácuo, fazendo que as suas trajetórias sofram curvaturas.
Para exemplificar esse processo, a figura a seguir mostra a situação em que elétrons de uma fonte termiônica sob a ação de um potencial ε = 400 V atingem uma velocidade constante v e entram em uma região de campo magnético B, homogêneo, cuja direção é perpendicular ao plano xOy. Sob a ação do campo B, os elétrons percorrem uma trajetória de um quarto de círculo, deslocando-se a uma distância s = 5 cm na direção do eixo-y, sentido positivo.
Tendo como referência essas informações e considerando a razão carga-massa do elétron e/m = 1,75 × 1011 C/Kg, julgue o item que se segue.
Nessa situação, como o campo magnético B tem direção perpendicular ao plano xOy, de acordo com ao regra da mão direita, ele aponta no sentido positivo.
Algumas espécies de tubarões, como o tubarão-branco e o tubarão-martelo, são superpredadores da cadeia alimentar subaquática. Seus órgãos dos sentidos são especialmente adaptados para a localização de presas até mesmo a quilômetros de distância. Pesquisadores americanos, trabalhando com tubarões do gênero Squalus, verificaram que a capacidade de detecção e captura de presas por esses indivíduos é diminuída quando eles se encontram expostos a campos magnéticos gerados artificialmente na água.
STONER, A. W.; KAIMMER, S. M. Fisheries Research, n. 92, 2008.
Considerando-se os órgãos dos sentidos típicos desses animais, que tipo de receptor foi afetado no experimento?
Um fazendeiro observou que, próximo a sua cerca metálica, havia alguns animais mortos devido a choques elétricos. A cerca foi construída paralelamente às linhas de transmissão de alta tensão, que conduzem uma corrente alternada que muda de sentido 120 vezes a cada segundo. Para tentar entender o que estava acontecendo e resolver o problema da morte dos animais, o fazendeiro consultou alguns amigos, que fizeram as seguintes afirmações:
João: – “Na cerca existe corrente elétrica induzida pelo campo magnético variável das linhas.”
Maria: – “Os animais morrem, porque a cerca absorve radiação das linhas de transmissão.”
Ana: – “Para resolver o problema, troque a cerca metálica por cerca de madeira.”
Pedro: – “Os animais morreriam, mesmo se a corrente nas linhas não fosse alternada.”
O fazendeiro deve confiar nas afirmações de:
A linha de transmissão de energia em uma determinada cidade é de 55 kV e, ao chegar a um transformador, é modificada para a residência com 110 V.
A relação do número de espiras do primário e secundário do transformador e como ele opera são, respectivamente,
Observe o experimento de Oersted a seguir.
Nesse experimento, quando a agulha muda de direção é porque ocorreu um efeito
Alguns peixes, como os tubarões, orientam-se sentindo o campo magnético da Terra. Como cada local na Terra tem uma assinatura magnética diferente, supõem-se que esses peixes possam guardar no cérebro algum tipo de mapa magnético que os informa sobre onde estão. Para verificar essa suposição, foi realizado um experimento colocando tubarões em um tanque cercado por um cubo envolto em fios de cobre, pelos quais fez-se passar corrente elétrica. Essa corrente modificou o campo magnético da região, desorientando os tubarões.
(www.nationalgeographicbrasil.com. Adaptado.)
Suponha que a figura, fora de escala, represente uma das faces do cubo que cercou o tanque em que esse experimento foi realizado, envolvido por um fio de cobre com o formato de um solenoide, percorrido por uma corrente elétrica contínua (i) no sentido indicado. Considere que um tubarão esteja nadando ao longo do eixo longitudinal do solenoide, sujeito, simultaneamente, ao campo magnético criado pela Terra na região, indicado na figura, e ao campo magnético criado pela corrente que circula pelo solenoide.
Considere que esteja contido no plano da figura, que represente um vetor saindo do plano desta folha e que represente um vetor entrando no plano desta folha.
A representação do campo magnético sentido pelo tubarão, devido aos efeitos simultâneos do campo magnético terrestre e da corrente que circula pelo solenoide, é:
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