(dif.2) Em uma oficina comunitária um gerador de bancada tem N = 120 espiras, área A = 8,0×10?³ m² e está…
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
(dif.2) Em uma oficina comunitária um gerador de bancada tem N = 120 espiras, área A = 8,0×10?³ m² e está imerso em B = 0,15 T. A bobina gira com velocidade angular ? = 200 rad/s em torno de um eixo que mantém o plano da espira variando o ângulo entre B e a normal. Calcule a amplitude (valor máximo) da fem induzida, usando e_max = N·B·A·? (SI).
- A) e_max = 15,0 V
- B) e_max = 50,0 V
- C) e_max = 10,0 V
- D) e_max = 28,8 V
- E) e_max = 5,0 V
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. N = 120 espiras, A = 8,0×10^-3 m², B = 0,15 T e ω = 200 rad/s. A fórmula indicada é e_max = N·B·A·ω.
- Calcule o produto N·B. Temos 120 × 0,15 = 18.
- Multiplique pela área. 18 × 8,0×10^-3 = 0,144.
- Multiplique pela velocidade angular. 0,144 × 200 = 28,8. Logo e_max = 28,8 V, que corresponde à alternativa D.
- Confira as alternativas erradas. A alternativa A (15,0 V) não sai desse produto, pois o resultado correto é 28,8 V. A alternativa B (50,0 V) é um valor alto demais para os dados, que dão 28,8 V. A alternativa C (10,0 V) fica abaixo do valor obtido, sem justificativa nos dados. A alternativa E (5,0 V) também não resulta da fórmula com os valores dados.
- Conclusão. O gabarito oficial D está correto, pois a amplitude da fem induzida é 28,8 V.
💡 Dica: Aplique a fórmula da fem induzida diretamente.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente errou o cálculo do produto N·B·A·ω, chegando a um valor próximo de 15 V por multiplicação ou arredondamento incorretos.
O aluno provavelmente errou a potência de dez ao converter a área ou multiplicou algum fator de forma incorreta, obtendo um valor muito maior que 28,8 V.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da fem induzida e aplicar valores incorretos, resultando em um valor que não corresponde à realidade do problema.
O aluno provavelmente aplicou a fórmula de forma incompleta ou com erro de arredondamento, obtendo um valor baixo sem base nos dados do enunciado.
e_max = N·B·A·? = 120·0,15·8,0×10?³·200 = 28,8 V.
O aluno provavelmente omitiu algum fator da fórmula, como o número de espiras N ou a velocidade angular ω, o que reduz muito o resultado.
Raio-X da questão
fem induzida
avaliacao
fem induzida · cálculo de áreas
Revisar a fórmula da força eletromotriz induzida em um gerador.
O aluno pode confundir a fórmula da fem induzida e aplicar valores incorretos, resultando em um valor que não corresponde à realidade do problema.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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