Um único circuito de área A = 0,05 m² está orientado perpendicularmente a B. O campo magnético varia…
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
Um único circuito de área A = 0,05 m² está orientado perpendicularmente a B. O campo magnético varia uniformemente de 0 T para 0,4 T em ?t = 0,20 s. Calcule o valor médio da fem induzida (|e|).
- A) |e| = A·?B = 0,02 V
- B) |e| = 0,5 A·0,5 m² = 0,25 V
- C) |e| = A·(?B/?t) = 2 V
- D) |e| = |?F|/?t = A·?B/?t = 0,10 V.
- E) |e| = ?F·?t = 0,01 V
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A = 0,05 m², variação do campo ΔB = 0,4 T − 0 T = 0,4 T e intervalo Δt = 0,20 s. Como o circuito está perpendicular a B, todo o campo atravessa a área, e a área permanece fixa durante a variação.
- Use a lei de Faraday-Lenz em módulo: |e| = |ΔΦ|/Δt. Como o fluxo é Φ = B·A·cos(0°) = B·A, a variação é ΔΦ = A·ΔB. Logo |e| = A·ΔB/Δt.
- Substitua os valores: |e| = 0,05 · 0,4 / 0,20 = 0,05 · 2 = 0,10 V.
- A resposta correta é a alternativa D, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A: calcula apenas A·ΔB, esquecendo a divisão pelo intervalo de tempo. B: usa os números 0,5 e 0,5 m², que não aparecem nos dados do enunciado, e a unidade não corresponde a uma fem. C: usa a expressão correta, mas o valor 2 V é apenas a razão ΔB/Δt, sem multiplicar pela área. E: multiplica o fluxo pelo tempo em vez de dividir, o que não corresponde à lei de Faraday.
💡 Dica: Use a fórmula da lei de Faraday para calcular a fem induzida.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula a variação do fluxo, A·ΔB, e para no meio do caminho, sem dividir pelo intervalo de tempo. Ele confunde fluxo com fem induzida.
O aluno substitui os dados por valores que não estão no enunciado, como 0,5 A e 0,5 m², e produz um resultado sem relação com a questão. Provavelmente houve leitura incorreta ou troca de números.
O aluno escreve a fórmula correta, mas esquece de multiplicar pela área, ficando apenas com ΔB/Δt = 2 V. Ele trata a área como se valesse 1 m² ou ignora o valor de A.
Por que engana: Confundir a fórmula da fem induzida, aplicando incorretamente a variação do campo magnético ou a área do circuito.
?F = A·?B = 0,05·0,4 = 0,02 Wb; |e| = 0,02 / 0,20 s = 0,10 V.
O aluno multiplica o fluxo pelo tempo em vez de dividir, confundindo a relação entre fem e variação do fluxo com uma multiplicação simples.
Raio-X da questão
fem induzida
avaliacao
lei de Faraday · cálculo de variação de campo
Revisar a lei de Faraday da indução eletromagnética.
Confundir a fórmula da fem induzida, aplicando incorretamente a variação do campo magnético ou a área do circuito.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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