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Questão 79 (CFS 1) da EEAR 2018

CFS 1 · Física: Indução eletromagnética e transformadores

– Uma espira retangular está imersa em um campo magnético uniforme cuja intensidade é de 0{,}5\text{ T}. O fluxo do campo magnético através da espira quando a mesma forma um ângulo de 0^\circ com as linhas desse campo, em Weber, será:

  1. A
    zero
  2. B
    0{,}5
  3. C
    1
  4. D
    2
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Resolução comentada

O fluxo magnético através de uma espira é \Phi = B \cdot A \cdot \cos\theta, em que \theta é o ângulo entre o campo \vec{B} e a normal ao plano da espira (a reta perpendicular a ele), e não o ângulo com o plano.

O enunciado diz que a espira forma 0^\circ com as linhas do campo. Isso significa que o plano da espira é paralelo às linhas de campo. Então a normal ao plano é perpendicular ao campo:

\theta = 90^\circ

Substituindo:

  1. \Phi = B\,A\cos 90^\circ
  2. \cos 90^\circ = 0
  3. \Phi = 0{,}5 \cdot A \cdot 0 = 0

Fisicamente, as linhas de campo apenas "rasam" a superfície da espira, sem atravessá-la. Nenhuma linha passa pela área, e por isso o fluxo é nulo, qualquer que seja a área A (que aliás nem foi dada).

Alternativa A.

Pegadinha: A pegadinha é tomar 0^\circ como o ângulo \theta da fórmula (com a normal), obtendo \cos 0^\circ = 1 e fluxo máximo; mas o ângulo dado é com as linhas de campo, então \theta = 90^\circ.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BUsa só o valor de B (0,5 T), ignorando a área e o ângulo; não há fluxo com o plano paralelo ao campo.
  • CValor sem base na fórmula; a área não é dada e o fator angular anula o fluxo.
  • DTambém não vem de BA\cos\theta; ignora que o fluxo é nulo com o plano paralelo às linhas.

Assunto: Indução eletromagnética e transformadores.

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Fonte: EEAR 2018 · CFS 1. Prova oficial ↗