Um loop de 50 espiras de fio condutor está exposto a um campo magnético que muda de 0,5 T para 0 T em 2…
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 loop de 50 espiras de fio condutor está exposto a um campo magnético que muda de 0,5 T para 0 T em 2 segundos. Calcule a força eletromotriz (fem) induzida no circuito. (Use a Lei de Faraday: e = -N (?B/?t))
- A) 6,25 V
- B) 12,5 V
- C) 25 V
- D) 0 V
- E) 50 V
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. N = 50 espiras, B inicial = 0,5 T, B final = 0 T, intervalo de tempo = 2 s. Variação do campo: ΔB = 0 - 0,5 = -0,5 T. Passo 2: Calcule a taxa de variação do campo: ΔB/Δt = -0,5 / 2 = -0,25 T/s. Passo 3: Aplique a Lei de Faraday, e = -N (ΔB/Δt) = -50 · (-0,25) = 12,5 V. O sinal negativo indica o sentido da corrente induzida (Lei de Lenz), mas a fem tem módulo 12,5 V. Passo 4: Conclusão: a alternativa correta é a B, 12,5 V, que coincide com o gabarito oficial. Observação: a fórmula dada no enunciado não contém a área da espira; a resolução segue a fórmula fornecida, na qual a variação do fluxo é tratada somente pela variação de B. Por que as outras estão erradas: A (6,25 V) resulta de dividir o valor correto por 2 uma segunda vez, erro de método. C (25 V) resulta de esquecer a divisão pelo intervalo de tempo, usando apenas 50 · 0,5. D (0 V) supõe que não há fem porque o campo final é zero, mas o que gera a fem é a variação do campo, não seu valor final. E (50 V) corresponde apenas ao número de espiras, ignorando a variação do campo e o tempo.
💡 Dica: Aplique a Lei de Faraday para calcular a fem induzida.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula corretamente até 12,5 V e depois divide novamente por 2, como se o intervalo de tempo ou a variação do campo tivesse de ser metade do valor usado.
Cálculo correto seguindo a Lei de Faraday.
O aluno multiplica o número de espiras pela variação do campo (50 · 0,5 = 25) e esquece de dividir pelo intervalo de tempo, tratando a fem como se fosse proporcional apenas a ΔB.
Por que engana: Confundir a variação do campo magnético com o valor absoluto ou esquecer de dividir pelo intervalo de tempo, resultando em cálculo incorreto da fem.
O aluno acredita que, como o campo chega a zero, não existe fem induzida, confundindo o valor final do campo com a variação do campo, que é o que gera a fem.
O aluno considera apenas o número de espiras, 50, e ignora a variação do campo magnético e o tempo, aplicando a fórmula de forma incompleta.
Raio-X da questão
força eletromotriz induzida
avaliacao
lei de faraday da indução · calculo de taxa de variação
Revisar a Lei de Faraday e suas aplicações em circuitos.
Confundir a variação do campo magnético com o valor absoluto ou esquecer de dividir pelo intervalo de tempo, resultando em cálculo incorreto da fem.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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