12 questões abertas com gabarito e comentário (de 50 no banco do Benshuu). Toque numa alternativa pra ver se acertou, ou abra o gabarito direto.
Na expressão do fluxo magnético Φ = B·A·cos θ, o ângulo θ é medido entre:
Gabarito: B) o vetor campo magnético e a normal (reta perpendicular) à superfície da espira
Por convenção, θ é o ângulo entre o vetor campo magnético B e o vetor normal à superfície da espira, não entre B e o plano da espira.
O fluxo magnético através de uma espira plana é máximo quando:
Gabarito: C) o vetor campo magnético é perpendicular ao plano da espira
Quando B é perpendicular ao plano da espira, o ângulo entre B e a normal é θ = 0°, cos θ = 1, e o fluxo Φ = B·A é máximo.
A unidade de medida do fluxo magnético no Sistema Internacional é:
Gabarito: B) Weber (Wb)
O fluxo magnético é medido em weber (Wb), sendo 1 Wb = 1 T·m². O tesla é a unidade do campo magnético, e o henry é a unidade de indutância.
A Lei de Faraday da indução eletromagnética estabelece que a força eletromotriz (fem) induzida em um circuito é proporcional:
Gabarito: B) à taxa de variação do fluxo magnético através do circuito ao longo do tempo
A Lei de Faraday estabelece que a fem induzida é proporcional à taxa de variação do fluxo magnético no tempo: ε = −ΔΦ/Δt. Um campo magnético constante, sem variação de fluxo, não induz corrente alguma — é a VARIAÇÃO do fluxo que gera a fem induzida, não o campo em si.
A Lei de Lenz estabelece que o sentido da corrente induzida em um circuito é tal que:
Gabarito: B) se opõe à variação do fluxo magnético que a originou, gerando um campo magnético induzido contrário a essa variação
A Lei de Lenz (consequência da conservação de energia) afirma que a corrente induzida sempre se opõe à variação do fluxo magnético que a gerou — se o fluxo está aumentando, a corrente induzida cria um campo magnético contrário a esse aumento, e vice-versa. É o sinal negativo na equação ε=−ΔΦ/Δt.
Uma espira condutora quadrada, com lado variável, está posicionada perpendicularmente a um campo magnético uniforme e constante de 0,8 T. O lado da espira diminui de 0,5 m para 0,3 m em um intervalo de tempo de 0,4 s. O módulo da fem média induzida nesse intervalo é aproximadamente:
Gabarito: A) 0,32 V
A1 = 0,5² = 0,25 m²; A2 = 0,3² = 0,09 m². ΔΦ = B·ΔA = 0,8 × (0,25 − 0,09) = 0,8 × 0,16 = 0,128 Wb. |ε| = ΔΦ/Δt = 0,128/0,4 = 0,32 V.
Comparando o funcionamento de um gerador elétrico e de um motor elétrico, é correto afirmar que:
Gabarito: C) o gerador converte energia mecânica em elétrica, enquanto o motor converte energia elétrica em mecânica, sendo processos fisicamente relacionados e, em estrutura, praticamente reversíveis
Gerador e motor compartilham a mesma estrutura básica (bobina em campo magnético), mas realizam conversões de energia opostas e, em muitos casos, o mesmo dispositivo pode funcionar como gerador ou como motor.
Um disco de alumínio (condutor, mas não magnético) oscila como um pêndulo, passando repetidas vezes por uma região onde há um campo magnético intenso e localizado. Observa-se que a amplitude das oscilações diminui rapidamente. Esse efeito ocorre porque:
Gabarito: B) o fluxo magnético variável no disco em movimento induz correntes de Foucault, que dissipam energia por efeito Joule, freando o disco
O movimento do disco condutor na região de campo intenso induz correntes de Foucault, que dissipam energia mecânica na forma de calor (efeito Joule), reduzindo a amplitude das oscilações — princípio do freio magnético.
Uma espira circular, perpendicular a um campo magnético uniforme e constante de 0,25 T, tem seu raio aumentado de 0,10 m para 0,20 m em um intervalo de tempo de 0,5 s. O módulo da fem média induzida nesse intervalo é aproximadamente:
Gabarito: A) 0,047 V
A1 = π(0,10)² ≈ 0,0314 m²; A2 = π(0,20)² ≈ 0,1257 m². ΔΦ = B·ΔA = 0,25 × (0,1257 − 0,0314) ≈ 0,0236 Wb. |ε| = ΔΦ/Δt ≈ 0,0236/0,5 ≈ 0,047 V.
Nas linhas de transmissão de energia elétrica, a energia é transportada com tensões muito elevadas para minimizar as perdas por efeito Joule. Isso ocorre porque, para uma mesma potência transmitida:
Gabarito: A) tensões maiores implicam correntes elétricas menores nos fios, e a potência dissipada por efeito Joule (P = R·i²) diminui com o quadrado da corrente
Como P = U·i, para uma mesma potência P, aumentar U diminui a corrente i. Como a perda por efeito Joule é P_perda = R·i², reduzir a corrente diminui as perdas com o quadrado do fator de redução.
Um transformador ideal tem 1000 espiras no primário, ligado a uma tensão de 220 V, e 100 espiras no secundário, ao qual está conectada uma resistência de 20 Ω. A potência dissipada nessa resistência vale aproximadamente:
Gabarito: A) 24,2 W
Us = Up·(Ns/Np) = 220 × (100/1000) = 22 V. A potência na resistência é P = Us²/R = 22²/20 = 484/20 = 24,2 W.
Em um freio magnético (freio de Foucault), um disco metálico condutor gira entre os polos de um eletroímã. Ao se aumentar a intensidade do campo magnético aplicado ao disco, mantendo a velocidade angular do disco constante, o torque de frenagem devido às correntes de Foucault:
Gabarito: B) aumenta, pois tanto a fem induzida quanto a força de oposição sobre as correntes parasitas crescem com o campo magnético, resultando em uma dependência aproximadamente quadrática em relação a B
A fem induzida no disco cresce proporcionalmente a B, e a força magnética sobre as correntes de Foucault induzidas também cresce com B; assim, o torque de frenagem cresce aproximadamente com o quadrado de B.
Aqui você viu 12 das 50 questões do tópico. No Benshuu dá pra fazer todas, num simulado que sorteia primeiro o que você ainda erra, com correção na hora, XP e revisão dos erros.
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