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Questão 122 do ENEM 2025

2º dia · Ciências da Natureza · H23 · Física: Indução eletromagnética e transformadores

O aquecimento em fogões por indução utiliza bobinas para produzir um campo magnético variável. Essa bobina se localiza abaixo do vidro cerâmico sobre o qual a panela se apoia. O mecanismo aquece apenas a panela que se encontra na zona de cozimento, o que é uma das principais vantagens em relação ao uso do fogão a gás ou de resistência elétrica.

Esquema demonstrando o funcionamento de um fogão por indução, com a bobina de indução e suas linhas de campo magnético sob o vidro cerâmico, no qual uma panela está apoiada com a indicação da transferência de calor gerado na panela para o conteúdo aquecido.

PEREIRA, A. B. et al. Fogões de indução: montagem e testes de um circuito disponível. Disponível em: https://publicacoes.fatecsertaozinho.edu.br. Acesso em: 21 maio 2025 (adaptado).

O uso do campo magnético variável tem a finalidade de

  1. A
    imantar o material da panela por indução.
  2. B
    movimentar os átomos de ferro concentrados no fundo da panela.
  3. C
    emitir radiação eletromagnética, aquecendo a panela através do vidro cerâmico.
  4. D
    induzir corrente elétrica na parte inferior da panela, aquecendo-a por efeito Joule.
  5. E
    gerar um fluxo de corrente de convecção no ar contido entre a região da bobina e o vidro cerâmico.
Escolha uma alternativa para conferir o gabarito.
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Resolução comentada

O fogão de indução funciona pela lei de Faraday: quando o fluxo magnético que atravessa um material condutor varia no tempo, surge nele uma força eletromotriz induzida. Se o material é condutor e forma caminhos fechados, essa fem gera correntes elétricas circulando dentro dele, as chamadas correntes de Foucault (ou parasitas).

Passo a passo:

  1. A bobina, percorrida por corrente alternada, cria um campo magnético que muda o tempo todo.
  2. Esse campo atravessa o vidro cerâmico (isolante, que não se aquece por isso) e chega ao fundo metálico da panela.
  3. O fluxo variável induz correntes elétricas no metal do fundo da panela.
  4. Como o metal tem resistência elétrica, essas correntes dissipam energia por efeito Joule (P = R\,i^2), e o fundo da panela esquenta.
  5. O calor passa da panela para o conteúdo, como mostra a figura.

Por isso só a panela aquece, e não o vidro nem o ar ao redor. A finalidade do campo variável é, portanto, induzir corrente na parte inferior da panela, aquecendo-a por efeito Joule.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Aa imantação não produz o aquecimento; o calor vem das correntes induzidas, não do material ficar imã.
  • Bnão há movimento de átomos de ferro; e a panela nem precisa ser só de ferro, apenas condutora.
  • Co aquecimento não vem de radiação emitida pela bobina para aquecer a panela, mas de correntes induzidas na própria panela.
  • Eo ar entre bobina e vidro não é o agente de aquecimento; convecção não é o mecanismo do fogão de indução.

Assuntos: Indução eletromagnética e transformadores, Potência elétrica e efeito Joule.

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