Um gerador de indução eletromagnética produz uma tensão de 120 V ao girar uma bobina em um campo magnético. Se…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões qualitativas e quantitativas sobre o funcionamento de geradores, motores elétricos e seus componentes, bobinas, transformadores, pilhas, baterias e dispositivos eletrônicos, com base na análise dos processos de transformação e condução de energia envolvidos – com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais –, para propor ações que visem a sustentabilidade.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Um gerador de indução eletromagnética produz uma tensão de 120 V ao girar uma bobina em um campo magnético. Se a frequência de rotação for dobrada, qual será a nova tensão gerada?
- A) 60 V
- B) 120 V
- C) 240 V
- D) 300 V
- E) 150 V
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique o princípio envolvido. Em um gerador de indução, a força eletromotriz (tensão) gerada pela rotação da bobina no campo magnético depende de N (número de espiras), B (intensidade do campo), A (área da bobina) e da velocidade angular ω, pela relação ε_max = N·B·A·ω, com ω = 2·pi·f.
- Interprete a relação entre tensão e frequência. Como ω é diretamente proporcional a f, a tensão gerada também é diretamente proporcional à frequência de rotação. Isso vale para a tensão de pico e, portanto, também para a tensão eficaz, que é proporcional à de pico.
- Aplique a proporção. Se a frequência é dobrada (f' = 2f), a nova tensão é V' = 2 × 120 V = 240 V. Os demais fatores (N, B, A) permanecem constantes, pois o enunciado não menciona alteração neles.
- Compare com o gabarito. A alternativa C (240 V) coincide com o resultado obtido, portanto o gabarito oficial está correto.
- Analise as alternativas erradas. A (60 V) seria correta se a tensão fosse inversamente proporcional à frequência, o que não ocorre. B (120 V) ignoraria a dependência da tensão com a frequência. D (300 V) não corresponde a nenhuma proporção direta com o dobro da frequência. E (150 V) corresponde a um aumento de 25%, que não é o que ocorre ao dobrar uma grandeza diretamente proporcional.
💡 Dica: Considere a relação entre frequência e tensão gerada.
Alternativa por alternativa
Supõe que a tensão diminui pela metade quando a frequência dobra, invertendo a relação de proporcionalidade. Isso confunde a grandeza frequência com período (T = 1/f), que é inversamente proporcional.
Acredita que a frequência de rotação não influencia a tensão gerada, talvez por achar que apenas o campo magnético ou o número de espiras determinam o valor. Não percebe que a velocidade de variação do fluxo depende de ω.
Por que engana: Confundir a relacao direta entre frequencia de rotacao e tensao gerada, pensando que a tensao permanece constante ou diminui.
A tensão dobrará se a frequência dobrar.
Aplica uma proporção incorreta ou um acréscimo aritmético arbitrário ao valor de 120 V, sem vincular o aumento à relação direta com a frequência. O resultado de 300 V não corresponde a dobrar nem a qualquer fator coerente com a relação ω = 2·pi·f.
Interpreta a palavra dobrada como um aumento de cerca de 25% ou soma um acréscimo parcial, em vez de multiplicar por 2. Isso indica leitura imprecisa da informação do enunciado sobre a variação da frequência.
Raio-X da questão
indução eletromagnética
avaliacao
inducao eletromagnetica basica · relacao frequencia e tensao
Revisar a relação entre frequência de rotação e tensão em geradores de indução.
Confundir a relacao direta entre frequencia de rotacao e tensao gerada, pensando que a tensao permanece constante ou diminui.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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