Calcule a força eletromotriz induzida em um circuito de 100 espiras, com uma variação de fluxo magnético de…
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
Calcule a força eletromotriz induzida em um circuito de 100 espiras, com uma variação de fluxo magnético de 0,4 Wb para 0,2 Wb em 10 segundos.
- A) 1 V
- B) 2 V
- C) 3 V
- D) 0,5 V
- E) 0 V
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identificar a lei que se aplica. A força eletromotriz induzida em um circuito é dada pela Lei de Faraday: fem = N x |variação do fluxo / variação do tempo|, em que N é o número de espiras.
- Identificar os dados do enunciado. N = 100 espiras; fluxo inicial = 0,4 Wb; fluxo final = 0,2 Wb; intervalo de tempo = 10 s.
- Calcular a variação do fluxo. ΔΦ = 0,2 - 0,4 = -0,2 Wb. O sinal negativo indica o sentido da corrente induzida (Lei de Lenz), e como se pede o valor da força eletromotriz, usa-se o módulo: 0,2 Wb.
- Calcular a variação temporal do fluxo. ΔΦ/Δt = 0,2 / 10 = 0,02 Wb/s.
- Multiplicar pelo número de espiras. fem = 100 x 0,02 = 2 V.
- Conclusão. A alternativa correta é a B (2 V), que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A (1 V) resulta de uma divisão por 2 que não tem justificativa na fórmula; C (3 V) não corresponde a nenhuma operação correta com os dados, pois somar os fluxos (0,6 Wb) não é o procedimento da Lei de Faraday; D (0,5 V) não surge de nenhuma operação correta com os valores dados; E (0 V) só ocorreria se não houvesse variação de fluxo, o que não é o caso, já que o fluxo passa de 0,4 Wb para 0,2 Wb.
💡 Dica: Calcule a variação do fluxo e aplique a lei de Faraday.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula corretamente a variação de fluxo e a razão por tempo, mas divide o resultado por 2, possivelmente tratando a variação como uma média ou aplicando um fator que não existe na fórmula.
Por que engana: Confundir a variação do fluxo magnético com o fluxo final ou inicial, ou esquecer de dividir pelo tempo para calcular a força eletromotriz.
Cálculo correto da força eletromotriz.
O aluno soma os fluxos inicial e final (0,4 + 0,2 = 0,6 Wb) em vez de calcular a diferença entre eles, e depois faz operações sem base na Lei de Faraday.
O aluno inverte ou troca operações entre o número de espiras, o fluxo e o tempo, chegando a uma escala de 1/200 em relação ao resultado correto, o que mostra que não aplicou a fórmula com atenção à ordem das grandezas.
O aluno acredita que, como o fluxo magnético não está se anulando, não há força eletromotriz induzida, confundindo a presença de campo magnético com a ausência de variação do fluxo.
Raio-X da questão
força eletromotriz induzida
avaliacao
lei de Faraday da indução · calculo de variação de fluxo
Revisar a lei de Faraday da indução eletromagnética.
Confundir a variação do fluxo magnético com o fluxo final ou inicial, ou esquecer de dividir pelo tempo para calcular a força eletromotriz.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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