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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 97 do ENEM 2018

2º dia · Ciências da Natureza · H21 · Física: Indução eletromagnética e transformadores

A tecnologia de comunicação da etiqueta RFID (chamada de etiqueta inteligente) é usada há anos para rastrear gado, vagões de trem, bagagem aérea e carros nos pedágios. Um modelo mais barato dessas etiquetas pode funcionar sem baterias e é constituído por três componentes: um microprocessador de silício; uma bobina de metal, feita de cobre ou de alumínio, que é enrolada em um padrão circular; e um encapsulador, que é um material de vidro ou polímero envolvendo o microprocessador e a bobina. Na presença de um campo de radiofrequência gerado pelo leitor, a etiqueta transmite sinais. A distância de leitura é determinada pelo tamanho da bobina e pela potência da onda de rádio emitida pelo leitor.

Disponível em: http://eletronicos.hsw.uol.com.br. Acesso em: 27 fev. 2012 (adaptado).

A etiqueta funciona sem pilhas porque o campo

  1. A
    elétrico da onda de rádio agita elétrons da bobina.
  2. B
    elétrico da onda de rádio cria uma tensão na bobina.
  3. C
    magnético da onda de rádio induz corrente na bobina.
  4. D
    magnético da onda de rádio aquece os fios da bobina.
  5. E
    magnético da onda de rádio diminui a ressonância no interior da bobina.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

A etiqueta não tem bateria, então a energia para funcionar vem do próprio leitor. Isso acontece por indução eletromagnética, descrita pela lei de Faraday: quando o fluxo magnético através de uma espira (ou bobina) varia no tempo, surge nela uma força eletromotriz induzida e, se o circuito está fechado, uma corrente elétrica.

No caso da etiqueta:

  1. O leitor emite uma onda de rádio, que é uma onda eletromagnética com campo magnético oscilante.
  2. Esse campo magnético variável atravessa a bobina de cobre ou alumínio da etiqueta.
  3. O fluxo magnético na bobina varia continuamente, então é induzida nela uma corrente elétrica.
  4. Essa corrente alimenta o microprocessador, que então transmite seus sinais.

Por isso o tamanho da bobina (área que capta fluxo) e a potência do leitor (intensidade do campo) definem a distância de leitura, como diz o texto.

O fenômeno-chave é a indução de corrente pelo campo magnético variável. Isso corresponde à alternativa que fala em campo magnético induzindo corrente na bobina.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Aatribui o funcionamento ao campo elétrico agitando elétrons, mas o princípio é a indução pelo campo magnético variável.
  • Bdiz que o campo elétrico cria tensão; a tensão induzida decorre da variação do fluxo magnético.
  • Do aquecimento dos fios seria perda de energia, não é o que alimenta a etiqueta.
  • Ediminuir a ressonância não fornece energia; a alimentação vem da corrente induzida.

Assunto: Indução eletromagnética e transformadores.

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