PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 70 do ENEM PPL 2010

1º dia · Ciências da Natureza · Física: Indução eletromagnética e transformadores

Há vários tipos de tratamentos de doenças cerebrais que requerem a estimulação de partes do cérebro por correntes elétricas. Os eletrodos são introduzidos no cérebro para gerar pequenas correntes em áreas específicas. Para se eliminar a necessidade de introduzir eletrodos no cérebro, uma alternativa é usar bobinas que, colocadas fora da cabeça, sejam capazes de induzir correntes elétricas no tecido cerebral.

Para que o tratamento de patologias cerebrais com bobinas seja realizado satisfatoriamente, é necessário que

  1. A
    haja um grande número de espiras nas bobinas, o que diminui a voltagem induzida.
  2. B
    o campo magnético criado pelas bobinas seja constante, de forma a haver indução eletromagnética.
  3. C
    se observe que a intensidade das correntes induzidas depende da intensidade da corrente nas bobinas.
  4. D
    a corrente nas bobinas seja contínua, para que o campo magnético possa ser de grande intensidade.
  5. E
    o campo magnético dirija a corrente elétrica das bobinas para dentro do cérebro do paciente.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

A questão trata da indução eletromagnética (lei de Faraday): uma corrente só é induzida em um condutor, no caso o tecido cerebral, quando o fluxo magnético que o atravessa varia no tempo. A tensão induzida é \varepsilon = -N\,\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}.

Para a bobina externa induzir corrente no cérebro, ela precisa criar um campo magnético variável. Isso exige uma corrente variável (alternada ou pulsada) na bobina. O campo magnético é proporcional à intensidade da corrente que o gera.

Analisando as alternativas:

  1. Mais espiras (maior N) aumentam a tensão induzida, não diminuem. A alternativa A está errada.
  2. Campo constante não varia o fluxo, então não há indução. A alternativa B está errada.
  3. Quanto maior a corrente na bobina, maior o campo e maior a variação de fluxo no tecido. Logo, a corrente induzida depende da intensidade da corrente na bobina. A alternativa C está correta.
  4. Corrente contínua gera campo constante, que não induz nada. A alternativa D está errada.
  5. O campo não "dirige" a corrente da bobina para o cérebro. A corrente induzida é gerada no próprio tecido, sem passagem de corrente da bobina para ele. A alternativa E está errada.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Amais espiras aumentam a tensão induzida, não a diminuem.
  • Bcampo constante não varia o fluxo e, portanto, não induz corrente.
  • Dcorrente contínua gera campo constante, sem indução.
  • Ea corrente no cérebro é induzida no próprio tecido; a corrente da bobina não é conduzida para dentro dele.

Assunto: Indução eletromagnética e transformadores.

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