Em um laboratório de manutenção de equipamentos, uma bobina de indução é usada para gerar tensão alternada. Um…
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 laboratório de manutenção de equipamentos, uma bobina de indução é usada para gerar tensão alternada. Um técnico observa que, ao aumentar a rapidez com que o ímã se move em relação à bobina, a tensão induzida registrada também aumenta. As demais condições do teste, como o número de espiras e a intensidade do campo magnético, permanecem constantes. A figura mostra o ímã sendo movimentado em relação à bobina. Com base nessa observação, qual consequência do aumento da rapidez do movimento do ímã explica o aumento da tensão induzida?
- A) Mais espiras da bobina passam a participar da indução, aumentando a tensão registrada.
- B) A corrente elétrica na bobina aumenta primeiro, produzindo depois uma tensão induzida maior.
- C) A intensidade do campo magnético na bobina aumenta, elevando a tensão induzida.
- D) A variação do fluxo magnético pela bobina ocorre mais rapidamente, elevando a tensão induzida.
- E) O fluxo magnético total pela bobina aumenta, mesmo sem alteração na rapidez de sua variação.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Pela lei de Faraday, a tensão induzida depende da rapidez com que o fluxo magnético através da bobina varia.
- Ao mover o ímã mais rapidamente, o fluxo magnético muda em menos tempo. Assim, sua taxa de variação aumenta e a tensão induzida também aumenta. Portanto, D está correta.
- A alternativa A está errada porque o número de espiras permanece constante; não passam a participar mais espiras.
- A alternativa B está errada porque a tensão induzida não é produzida depois de a corrente aumentar; a indução da tensão decorre da variação do fluxo.
- A alternativa C está errada porque o enunciado mantém constante a intensidade do campo magnético; o que muda é a rapidez do movimento.
- A alternativa E está errada porque não basta considerar o fluxo total: a tensão depende da rapidez de sua variação.
💡 Dica: Relacione a tensão induzida à rapidez da variação do fluxo magnético, não apenas ao fluxo total.
Alternativa por alternativa
O aluno supõe que aumentar a rapidez do ímã faz mais espiras passarem a participar da indução. O número de espiras é uma condição mantida constante.
O aluno inverte a relação entre tensão induzida e corrente, tratando a corrente como causa inicial da tensão. A tensão induzida surge da variação do fluxo magnético.
O aluno confunde a rapidez do movimento com a intensidade do campo magnético. O enunciado informa que a intensidade do campo permanece constante.
Por que engana: Achar que a tensão aumenta porque o fluxo total ou a intensidade do campo necessariamente aumentam.
Com as demais condições constantes, mover o ímã mais rapidamente aumenta a taxa de variação do fluxo magnético através da bobina, o que aumenta a tensão induzida.
O aluno considera apenas o valor total do fluxo magnético e ignora que a tensão induzida depende da rapidez com que esse fluxo varia.
Raio-X da questão
Lei de Faraday: tensão induzida e taxa de variação do fluxo magnético.
fixacao
Fluxo magnético através de uma bobina. · Relação entre variação temporal e tensão induzida.
Fluxo magnético e indução eletromagnética.
Achar que a tensão aumenta porque o fluxo total ou a intensidade do campo necessariamente aumentam.
cientifico
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