Em uma demonstração de indução eletromagnética, uma espira circular condutora é mantida fixa em um plano…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma demonstração de indução eletromagnética, uma espira circular condutora é mantida fixa em um plano vertical. Um ímã em forma de barra é colocado diante da espira, com o polo norte voltado para ela, e movimentado em sua direção. Um observador olha para a espira a partir do lado do ímã, isto é, vê a face da espira voltada para o polo norte. Durante a aproximação, o fluxo magnético através da espira aumenta. Pela lei de Lenz, a corrente induzida deve produzir um campo que se oponha a esse aumento. Com base nessa situação, qual é o sentido da corrente induzida na espira, segundo a regra da mão direita, para o observador mencionado?
- A) Sentido longitudinal.
- B) Sentido anti-horário.
- C) Sentido radial.
- D) Corrente inexistente.
- E) Sentido horário.
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique a direção do campo do ímã na espira. O polo norte está voltado para a espira, e as linhas de campo saem do norte, então o campo do ímã atravessa a espira no sentido de se afastar do observador, ou seja, entrando no plano visto por ele. Passo 2: Como o fluxo entrante aumenta durante a aproximação, a lei de Lenz exige que o campo induzido se oponha a esse aumento. O campo induzido deve, portanto, apontar para fora do plano, em direção ao observador. Passo 3: Pela regra da mão direita, um campo induzido que sai do plano em direção ao observador corresponde a uma corrente que gira no sentido anti-horário, vista pelo observador. Passo 4: Logo, a alternativa correta é B, sentido anti-horário, que coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas: A) o sentido longitudinal não descreve o sentido de circulação de uma corrente em uma espira circular; C) o sentido radial implicaria corrente saindo ou entrando do centro, o que não ocorre em uma espira fechada; D) a corrente existe, pois a variação do fluxo induz uma força eletromotriz na espira fechada; E) o sentido horário é o oposto do correto, pois resultaria de um campo induzido entrando no plano, reforçando o aumento do fluxo em vez de se opor a ele.
💡 Dica: Aplique a regra da mão direita para determinar a direção da corrente.
Alternativa por alternativa
O aluno pode ter confundido o sentido da corrente com a direção do eixo da espira, imaginando que a corrente deveria seguir a direção da aproximação do ímã.
Por que engana: Confundir a direção da corrente induzida, escolhendo a opção que não considera o movimento do ímã corretamente.
O polo norte do ímã se aproxima da espira, aumentando o fluxo magnético dirigido da face do ímã para a espira. Pela lei de Lenz, a espira deve criar, em sua face voltada para o ímã, um polo norte, para se opor à aproximação. Assim, o campo magnético induzido aponta em direção ao observador. Pela regra da mão direita, um campo saindo do plano da espira corresponde a uma corrente no sentido anti-horário para esse observador.
O aluno pode ter imaginado que a corrente induzida flui do centro para a borda ou o contrário, como se fosse uma fonte pontual, sem considerar que a espira é um circuito fechado circular.
O aluno pode ter achado que, por a espira estar fixa, não haveria corrente, confundindo movimento relativo com a necessidade de a espira se mover para induzir corrente.
O aluno provavelmente interpretou mal o sentido do campo do ímã, considerando-o apontando para o observador, e aplicou a regra da mão direita com essa orientação invertida, obtendo a corrente horária.
Raio-X da questão
corrente induzida
avaliacao
lei de Faraday · regra da mão direita
Revisar a regra da mão direita e o fenômeno da indução eletromagnética.
Confundir a direção da corrente induzida, escolhendo a opção que não considera o movimento do ímã corretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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