Quando uma carga elétrica é submetida a um campo magnético ela sofre sempre a ação de uma força magnética?

Exercícios Resolvidos de Força Magnética

Enunciado

Assinale a alternativa incorreta:

1. Uma carga elétrica submetida à ação de um campo magnético sempre sofrerá a ação de uma força magnética.
2. A agulha magnética de uma bússola é um imã que se orienta na direção do campo magnético terrestre.
3. O pólo sul geográfico atrai o pólo sul de uma agulha magnetizada.
4. Ao quebrarmos um imã formamos vários pequenos imãs.
5. Se um fio for percorrido por uma corrente elétrica, será produzido um campo magnético, que poderá atuar sobre as cargas em movimento, exercendo sobre elas uma força magnética.

Passo 1

Vamos analisar cada uma das afirmações:

1. Uma carga elétrica submetida à ação de um campo magnético sempre sofrerá a ação de uma força magnética

Primeira coisa que devemos nos lembrar é da fórmula para encontrar essa força magnética:

F m → = Q . v → × B →

Ou seja, dependemos da carga Q, da velocidade dessa carga v → multiplicando vetorialmente o outro vetor de campo magnético B → .

Concorda comigo, que se a carga estiver parada, ou seja, a velocidade dela for igual a zero:

v → = 0

Então, a força magnética vai ser igual a zero? Veja:

F m → = Q . 0 × B → = 0

Ou seja, a afirmação é falsa, não basta uma carga estar submetida à ação de um campo magnético, ela precisa estar em movimento para estar submetida a uma força magnética!

Encontramos de cara nossa resposta errada que queríamos!

Passo 2

Mas vamos continuar analisando as outras respostas para aprender mais ainda!

Na letra b temos:

A agulha magnética de uma bússola é um imã que se orienta na direção do campo magnético terrestre.

Essa afirmação está correta, pois o imã da bússola com seus pólos norte e sul, se orienta de acordo com os pólos terrestres, norte e sul, e assim, conseguimos identificar onde estamos em nosso planeta.

Passo 3

Terceira afirmação:

O pólo sul geográfico atrai o pólo sul de uma agulha magnetizada.

Temos que entender uma coisa muito curiosa do nosso planeta, o nosso pólo sul geográfico corresponde ao nosso pólo norte magnético:

Enquanto o pólo norte geográfico corresponde ao pólo sul magnético:

Ou seja, o pólo sul da agulha quando está sendo atraído pelo pólo sul geográfico, na verdade, está sendo atraído pelo pólo norte magnético! Faz todo o sentido, pois pólos magnéticos opostos se atraem.

Essa afirmativa também é verdadeira!

Passo 4

Próxima afirmativa:

Ao quebrarmos um imã formamos vários pequenos imãs

Isso é sempre verdade para imãs, toda vez que são divididos, os imãs geram novos pólos norte e sul, portanto, viram imãs menores.

Essa afirmativa é verdadeira!

Passo 5

A última afirmativa é:

Se um fio for percorrido por uma corrente elétrica, será produzido um campo magnético, que poderá atuar sobre as cargas em movimento, exercendo sobre elas uma força magnética

Bom pessoal, vamos pensar aqui comigo, a corrente elétrica são cargas em movimento, certo?

Se a carga Q tem movimento, então ela tem uma velocidade diferente de zero, logo:

v → ≠ 0

E sabemos também que corrente elétrica gera campo magnético:

B → ≠ 0

Dessa forma, através da fórmula de força magnética:

F m → = Q . v → × B →

Como todos os termos são diferentes de zero, podemos ter a força magnética atuando sobre as cargas elétricas. Por que eu digo que pode ser que tenhamos, mas eu não dou certeza?

Simples, a força magnética depende do produto vetorial entre a velocidade e o campo:

v → × B →

Dependendo da direção desses dois vetores, o resultado pode ser igual a zero. Então ele deixa bem explícito na afirmação que o campo poderá atuar sobre as cargas em movimento, mas não nos dá a certeza disso.

Então essa afirmação também é verdadeira!

Resposta

1. Uma carga elétrica submetida à ação de um campo magnético sempre sofrerá a ação de uma força magnética