PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 81 do ENEM PPL 2010

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

Os dínamos são geradores de energia elétrica utilizados em bicicletas para acender uma pequena lâmpada. Para isso, é necessário que a parte móvel esteja em contato com o pneu da bicicleta e, quando ela entra em movimento, é gerada energia elétrica para acender a lâmpada. Dentro desse gerador, encontram-se um ímã e uma bobina.

Ilustração de um dínamo e farol acoplados à roda de uma bicicleta, com a lâmpada acesa e setas indicando o movimento de rotação do pneu.

Disponível em: http://www.if.usp.br. Acesso em: 1 maio 2010.

O princípio de funcionamento desse equipamento é explicado pelo fato de que a

  1. A
    corrente elétrica no circuito fechado gera um campo magnético nessa região.
  2. B
    bobina imersa no campo magnético em circuito fechado gera uma corrente elétrica.
  3. C
    bobina em atrito com o campo magnético no circuito fechado gera uma corrente elétrica.
  4. D
    corrente elétrica é gerada em circuito fechado por causa da presença do campo magnético.
  5. E
    corrente elétrica é gerada em circuito fechado quando há variação do campo magnético.
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Resolução comentada

O dínamo funciona pela indução eletromagnética, explicada pela Lei de Faraday: surge uma corrente elétrica induzida em um circuito fechado quando o fluxo magnético através dele varia com o tempo.

O fluxo depende do campo magnético B, da área da bobina e do ângulo entre eles. Só a presença do campo, sem que nada mude, não induz corrente.

No dínamo da bicicleta:

  1. O pneu gira e encosta na parte móvel do dínamo, fazendo o ímã girar.
  2. Com o ímã girando, o campo magnético que atravessa a bobina muda continuamente.
  3. O fluxo através da bobina varia, e isso induz uma corrente no circuito fechado formado pela bobina e pela lâmpada.
  4. A corrente faz a lâmpada acender. Se a bicicleta parar, o ímã para, o fluxo deixa de variar e a lâmpada apaga.

O que explica o funcionamento é, portanto, a variação do campo magnético (ou do fluxo) sobre o circuito fechado.

As alternativas B e D falam só em campo presente, sem variação, o que não basta. A alternativa A descreve o inverso (corrente gerando campo, como no eletroímã de Oersted). A C inventa um "atrito" com o campo, que não existe.

Alternativa E.

Pegadinha: As alternativas B e D parecem corretas porque citam bobina, campo e circuito fechado, mas omitem a variação do campo, que é o ponto essencial da Lei de Faraday.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AInverte o fenômeno: descreve corrente gerando campo magnético (Oersted), não indução.
  • BDiz apenas que a bobina está imersa no campo, sem a variação do fluxo, que é a condição para induzir corrente.
  • CAtribui a corrente a um "atrito" com o campo magnético, o que não existe; o que importa é a variação do fluxo.
  • DAtribui a corrente à mera presença do campo; um campo constante e estático não induz corrente.

Assunto: Indução eletromagnética e transformadores.

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