Um gerador possui uma bobina com N = 60 voltas e área A = 1,5×10?² m² que gira em campo magnético B = 0,12 T…
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 possui uma bobina com N = 60 voltas e área A = 1,5×10?² m² que gira em campo magnético B = 0,12 T com frequência f = 50 Hz. Calcule a fem máxima e_max gerada. Use e_max = N·B·A·? e ? = 2pf.
- A) 0,34 V
- B) 340 V
- C) 34 V
- D) 3,4 V
- E) 17 V
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. N = 60 voltas, B = 0,12 T, f = 50 Hz e A = 1,5×10^-2 m² (o expoente aparece corrompido no enunciado como "10?²", mas a leitura razoável é 10^-2 m²). Passo 2: Calcule a frequência angular: ω = 2·pi·f = 2·pi·50 = 100·pi, aproximadamente 314 rad/s. Passo 3: Calcule o produto N·B·A = 60 × 0,12 × 0,015 = 0,108. Passo 4: Calcule a fem máxima: e_max = N·B·A·ω = 0,108 × 314 ≈ 33,9 V, que arredondado é 34 V. Passo 5: Compare com as alternativas. A alternativa C (34 V) é a correta e coincide com o gabarito oficial. A alternativa A (0,34 V) está errada porque tem uma potência de dez a menos. A alternativa B (340 V) está errada porque tem uma potência de dez a mais. A alternativa D (3,4 V) está errada porque perde uma potência de dez. A alternativa E (17 V) está errada porque usa ω = pi·f em vez de 2·pi·f, o que reduz o resultado pela metade.
💡 Dica: Aplique a fórmula da fem máxima com os dados fornecidos.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou a potência de dez, por exemplo ao tratar 1,5×10^-2 como 1,5×10^-4 ou ao deslocar a vírgula no produto final, obtendo 0,34 V em vez de 34 V.
O aluno provavelmente deslocou a vírgula no resultado final ou usou uma área de ordem de grandeza maior, chegando a 340 V, que é dez vezes o valor correto.
Por que engana: Confundir a aplicação da fórmula da força eletromotriz, utilizando valores incorretos para N, A ou B.
Cálculo: ?=2p·50˜314,16 rad/s; e_max=60·0,12·0,015·314,16˜33,9 ˜34 V.
O aluno provavelmente perdeu uma potência de dez no cálculo do produto N·B·A ou na multiplicação por ω, chegando a 3,4 V em vez de 34 V.
O aluno provavelmente usou ω = pi·f (ou seja, esqueceu o fator 2 da fórmula ω = 2·pi·f), o que reduz a fem máxima pela metade e leva a cerca de 17 V.
Raio-X da questão
força eletromotriz máxima
avaliacao
cálculo de força eletromotriz · fórmulas de eletromagnetismo
Revisar a fórmula da força eletromotriz em um gerador.
Confundir a aplicação da fórmula da força eletromotriz, utilizando valores incorretos para N, A ou B.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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