Explique qualitativa e quantitativamente como a velocidade angular ? e o número de espiras N influenciam a…
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
Explique qualitativa e quantitativamente como a velocidade angular ? e o número de espiras N influenciam a tensão induzida numa bobina girando em campo magnético B. Calcule a FEM máxima para N = 200, B = 0,01 T, área A = 0,02 m² e ? = 100 rad/s.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Qualitativa: pela Lei de Faraday a fem induzida é proporcional a N e à variação do fluxo; aumentar N ou ? aumenta linearmente a amplitude da tensão. Quantitativa: E_max = N·B·A·? = 200·0,01·0,02·100 = 4 V (amplitude).
Explicação
A Lei de Faraday estabelece que a força eletromotriz induzida é diretamente proporcional ao número de espiras e à taxa de variação do fluxo magnético, que é influenciada pela velocidade angular. O cálculo da FEM máxima utiliza a fórmula que combina esses fatores, resultando em um valor específico para a tensão induzida. Assim, a relação linear entre N e ? com a tensão induzida é claramente demonstrada tanto qualitativa quanto quantitativamente.
Raio-X da questão
tensão induzida em bobina
avaliacao
tensão induzida · campo magnético
Revisar a lei de Faraday e a relação entre FEM, espiras e campo magnético.
O aluno pode confundir a relação entre a velocidade angular e o número de espiras, não considerando que ambos influenciam a tensão induzida de forma multiplicativa.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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