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Questão 108 do ENEM 2023

2º dia · Ciências da Natureza · H6 · Física: Indução eletromagnética e transformadores

O fogão por indução funciona a partir do surgimento de uma corrente elétrica induzida no fundo da panela, com consequente transformação de energia elétrica em calor por efeito Joule. A principal vantagem desses fogões é a eficiência energética, que é substancialmente maior que a dos fogões convencionais.

A corrente elétrica mencionada é induzida por

  1. A
    radiação.
  2. B
    condução.
  3. C
    campo elétrico variável.
  4. D
    campo magnético variável.
  5. E
    ressonância eletromagnética.
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Resolução comentada

O fogão por indução aplica a lei de Faraday: quando o fluxo magnético através de um circuito condutor varia no tempo, surge nele uma força eletromotriz induzida e, se o circuito for fechado, uma corrente elétrica.

No fogão, uma bobina sob o vidro é percorrida por corrente alternada. Essa corrente muda de sentido e de intensidade continuamente, então gera um campo magnético que varia no tempo.

O fundo da panela é metálico e condutor. Ao ser atravessado por esse campo magnético variável, o fluxo através dele muda, e surgem nele correntes induzidas (chamadas correntes de Foucault).

Essas correntes circulam no metal, que tem resistência elétrica, e dissipam energia por efeito Joule (P = R\,i^2). O calor é produzido no próprio fundo da panela, e por isso a eficiência é alta.

Conclusão: o que induz a corrente é o campo magnético variável.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • ARadiação é transferência de energia por ondas; não é o que induz a corrente, já que o efeito vem da variação do fluxo magnético.
  • BCondução é um processo de transferência de calor por contato; a corrente aqui é induzida sem contato elétrico com a bobina.
  • CUm campo elétrico variável gera campo magnético (Ampère-Maxwell); a indução na panela vem da variação do campo magnético.
  • ERessonância eletromagnética exige sintonia de frequências, como em rádios; não é o princípio do fogão por indução.

Assunto: Indução eletromagnética e transformadores.

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