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Questão 41 (2º exame) da UERJ 2015

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

O princípio físico do funcionamento de alternadores e transformadores, comprovável de modo experimental, refere-se à produção de corrente elétrica por meio da variação de um campo magnético aplicado a um circuito elétrico.

Esse princípio se fundamenta na denominada Lei de:

  1. A
    Newton
  2. B
    Ampère
  3. C
    Faraday
  4. D
    Coulomb
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Resolução comentada

O enunciado descreve a produção de corrente elétrica em um circuito a partir da variação de um campo magnético. Esse fenômeno é a indução eletromagnética.

Quando o fluxo magnético que atravessa um circuito varia no tempo, surge nele uma força eletromotriz (tensão) induzida. Se o circuito é fechado, essa tensão produz corrente elétrica. A relação é dada por:

\varepsilon = -\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}

O sinal negativo é a Lei de Lenz, que dá o sentido da corrente induzida. A parte numérica da relação, que liga a fem à rapidez de variação do fluxo, é a Lei de Faraday.

É exatamente isso que ocorre nos equipamentos citados:

  1. No alternador, o fluxo varia porque a espira gira dentro do campo magnético.
  2. No transformador, o fluxo varia porque a corrente alternada do primário cria um campo magnético variável, que atravessa o secundário.

As outras leis tratam de assuntos diferentes: Newton, do movimento e das forças; Ampère, do campo magnético criado por correntes; Coulomb, da força entre cargas elétricas em repouso. Nenhuma delas descreve a geração de corrente por variação de fluxo.

Alternativa C.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AAs leis de Newton tratam de forças e movimento, não de indução eletromagnética.
  • BA lei de Ampère relaciona corrente elétrica ao campo magnético que ela produz, o processo inverso ao descrito.
  • DA lei de Coulomb descreve a força entre cargas elétricas em repouso, sem campo magnético variável.

Assunto: Indução eletromagnética e transformadores.

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Ver como caiu na prova Questão 41 no caderno 2º Exame de Qualificação da UERJ 2015

Fonte: UERJ 2015 · 2º Exame de Qualificação. Prova oficial ↗