Uma bobina tem indutância L = 0,500 H e conduz corrente I = 3,00 A. Calcule a energia magnética armazenada U…
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
Uma bobina tem indutância L = 0,500 H e conduz corrente I = 3,00 A. Calcule a energia magnética armazenada U. Use U = ½·L·I² (J).
- A) U = 0,75 J
- B) U = 2,25 J.
- C) U = 1,125 J
- D) U = 3 J
- E) U = 4,5 J
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. L = 0,500 H e I = 3,00 A. A fórmula dada é U = ½·L·I².
- Calcule o quadrado da corrente. I² = 3,00² = 9,00 A².
- Calcule o produto com a indutância. L·I² = 0,500 · 9,00 = 4,50 J.
- Aplique o fator ½. U = ½ · 4,50 = 2,25 J.
- Conclusão. Resolvi a questão sem usar o gabarito e cheguei a U = 2,25 J, que corresponde à alternativa B, igual ao gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A) 0,75 J resulta de usar I no lugar de I², pois 0,5 · 0,5 · 3 = 0,75. C) 1,125 J resulta de aplicar o fator ½ duas vezes, pois 2,25 / 2 = 1,125. D) 3 J ignora a indutância e a fórmula, tratando a energia como se fosse o próprio valor da corrente. E) 4,5 J é o valor de L·I², obtido ao esquecer o fator ½ da fórmula.
💡 Dica: Aplique a fórmula da energia magnética diretamente.
Alternativa por alternativa
O aluno usa a corrente linearmente (I) em vez de elevá-la ao quadrado, calculando 0,5 · 0,5 · 3 = 0,75.
U = 0,5·0,500·(3,00)² = 0,25·9 = 2,25 J; unidade em joules (J).
O aluno aplica a metade duas vezes, dividindo L·I² por 4 em vez de por 2, o que resulta em 1,125 J.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula e calcular a energia magnética usando a soma em vez do produto, resultando em um valor incorreto.
O aluno acredita que a energia armazenada equivale ao próprio valor da corrente, ignorando a indutância e a fórmula, por isso responde 3 J.
O aluno calcula corretamente L·I² = 4,5 J, mas esquece o fator ½ da fórmula de energia magnética.
Raio-X da questão
energia magnética
avaliacao
fórmula da energia magnética · indutância e corrente
Revisar a fórmula da energia armazenada em indutores.
O aluno pode confundir a fórmula e calcular a energia magnética usando a soma em vez do produto, resultando em um valor incorreto.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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