Em um experimento, uma bobina com 100 espiras está inserida em um campo magnético de 0,5 T. Calcule a força…
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
Em um experimento, uma bobina com 100 espiras está inserida em um campo magnético de 0,5 T. Calcule a força eletromotriz induzida na bobina se a taxa de variação do fluxo magnético é de 0,2 Wb/s. Use a fórmula: e = -N * (?F/?t).
- A) 10 V
- B) 20 V
- C) 25 V
- D) 50 V
- E) 15 V
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. A bobina tem N = 100 espiras e a taxa de variação do fluxo magnético é dΦ/dt = 0,2 Wb/s. O valor do campo magnético (0,5 T) não entra na fórmula da força eletromotriz induzida, pois a lei de Faraday-Lenz relaciona a f.e.m. apenas com o número de espiras e com a taxa de variação do fluxo.
- Aplique a lei de Faraday-Lenz, e = -N * (dΦ/dt). Substituindo os valores: e = -100 * 0,2 = -20 V.
- O sinal negativo expressa a lei de Lenz, que indica o sentido da corrente induzida, a qual se opõe à variação do fluxo. Em módulo, a força eletromotriz induzida vale 20 V.
- Compare com as alternativas. A alternativa correta é a B (20 V), que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: a A (10 V) resulta de multiplicar o campo 0,5 T pela taxa 0,2 e pelo número de espiras, o que não corresponde à fórmula; a C (25 V) não é obtida com nenhuma combinação correta dos dados; a D (50 V) resulta de multiplicar N pelo campo magnético, trocando a grandeza certa; a E (15 V) não decorre de nenhuma operação coerente com a lei de Faraday.
💡 Dica: Aplique a fórmula da força eletromotriz induzida.
Alternativa por alternativa
O aluno multiplicou o campo magnético (0,5 T) pela taxa de variação do fluxo (0,2) e depois pelo número de espiras, tratando o campo como se fizesse parte da fórmula da f.e.m.
Por que engana: Confundir a taxa de variação do fluxo magnético com o valor do campo magnético, resultando em um cálculo incorreto da força eletromotriz.
A força eletromotriz induzida é 20 V com os dados fornecidos.
O aluno combinou os dados de forma arbitrária, sem relação com a lei de Faraday, possivelmente dividindo o campo magnético pelo número de espiras ou por outro valor sem justificativa física.
O aluno multiplicou o número de espiras pelo campo magnético (100 * 0,5 = 50), usando o valor do campo no lugar da taxa de variação do fluxo.
O aluno tentou combinar os números do enunciado por operações sem fundamento na lei de Faraday, sem identificar que a f.e.m. depende de N e de dΦ/dt.
Raio-X da questão
força eletromotriz induzida
avaliacao
força eletromotriz · fluxo magnético
Revisar a lei de Faraday sobre indução eletromagnética.
Confundir a taxa de variação do fluxo magnético com o valor do campo magnético, resultando em um cálculo incorreto da força eletromotriz.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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