Física3ª sérieBNCC EM13CNT107Fácil⏱ medio

Um indutor de indutância L = 50,0 mH é percorrido por uma corrente que decresce uniformemente com taxa di/dt =…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT107

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

Um indutor de indutância L = 50,0 mH é percorrido por uma corrente que decresce uniformemente com taxa di/dt = -5,00 A/s. Calcule a força eletromotriz induzida no indutor (módulo). Use V_ind = -L·(di/dt), L em H, di/dt em A/s, V em V.

A) |V_ind| = 0,250 V
B) |V_ind| = 0,500 V
C) |V_ind| = 1,000 V
D) |V_ind| = 0,125 V
E) |V_ind| = 0,050 V

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

Identifique os dados. L = 50,0 mH, que convertido para henry fica 0,0500 H (divida por 1000). A taxa di/dt = -5,00 A/s.
Aplique a fórmula V_ind = -L·(di/dt). Substituindo: V_ind = -(0,0500)·(-5,00) = 0,250 V.
Como a questão pede o módulo, |V_ind| = 0,250 V. O sinal negativo da fórmula, combinado com a taxa negativa, dá tensão positiva, mas o módulo não depende do sinal.
Conclusão: a alternativa A está correta e coincide com o gabarito oficial.
Por que as outras estão erradas: a B (0,500 V) resulta de usar L = 0,100 H, um erro na conversão de mH; a C (1,000 V) corresponde a um valor de L quatro vezes maior que o correto; a D (0,125 V) é a metade do valor correto, como se fosse usado o fator 1/2 da energia armazenada; a E (0,050 V) é apenas o valor de L em henry, sem multiplicar pela taxa di/dt.

💡 Dica: Aplique a fórmula V_ind = -L·(di/dt) para encontrar a resposta.

Alternativa por alternativa

A Correta

Usa-se V_ind = -L·(di/dt). Substituindo L = 0,0500 H e |di/dt| = 5,00 A/s: |V_ind| = 0,0500·5,00 = 0,250 V.

B Erradaerro: Atençãoa que mais engana

O aluno provavelmente converteu 50,0 mH para 0,100 H, dobrando o valor de L, ou fez a conversão de unidades de forma incorreta.

Por que engana: Confundir a relação entre indutância e a taxa de variação da corrente, resultando em um cálculo incorreto da força eletromotriz.

C Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente usou um valor de indutância maior que o dado, por erro na conversão ou na multiplicação, chegando a um resultado quatro vezes maior.

D Erradaerro: Conceitual

O aluno provavelmente aplicou a fórmula da energia armazenada no indutor (que tem o fator 1/2) em vez da fórmula da tensão induzida, dividindo o resultado por dois.

E Erradaerro: Procedimental

O aluno provavelmente esqueceu de multiplicar pela taxa de variação da corrente e tomou apenas o valor de L em henry como resposta.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil

Bloom Aplicar

Leitura medio

Discriminação alto

Peso pedagógico alto

Autonomia do enunciado completo

Cobertura da habilidade unica

🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio

🎯 Conceito central

força eletromotriz induzida

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

força eletromotriz · indutância

📚 Reveja

Revisar a lei de Faraday e o conceito de indutância.

⚠️ Erro mais comum

Confundir a relação entre indutância e a taxa de variação da corrente, resultando em um cálculo incorreto da força eletromotriz.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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