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Física1ª sérieBNCC EM13CNT107Média⏱ medio

Uma bobina de N = 150 espiras, área A = 5,0×10^-3 m² e resistência R = 10 O está com o plano perpendicular a B…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT107

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 de N = 150 espiras, área A = 5,0×10^-3 m² e resistência R = 10 O está com o plano perpendicular a B que varia uniformemente de 0,60 T para 0,10 T em ?t = 0,40 s. Determine a fem induzida (magnitude) e a corrente induzida (módulo). Use e = N·A·|?B|/?t e I = e/R.

  1. A) I = R·e
  2. B) e = N·A·B·?t
  3. C) e = N·R·?B/?t
  4. D) I = N·A·?B
  5. E) e = 0,94 V (aprox.); I = 9,4×10^-2 A (aprox.).

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

  1. Identifique os dados. N = 150 espiras, A = 5,0×10^-3 m², R = 10 ohms, B varia de 0,60 T para 0,10 T, logo o módulo da variação é |delta B| = 0,50 T, e o intervalo é delta t = 0,40 s. Passo 2: Calcule a fem induzida pela lei de Faraday-Lenz, e = N·A·|delta B|/delta t. Substituindo: e = 150 × 5,0×10^-3 × 0,50 / 0,40 = 0,375 / 0,40 = 0,9375 V, ou seja, aproximadamente 0,94 V. Passo 3: Calcule a corrente pela lei de Ohm, I = e/R = 0,9375 / 10 = 0,09375 A, ou seja, aproximadamente 9,4×10^-2 A. Passo 4: Compare com as alternativas. A alternativa E traz exatamente esses valores, então ela é a correta e coincide com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A: inverte a relação de Ohm, pois a corrente é e/R e não R·e. B: usa o valor absoluto de B em vez da variação e multiplica por delta t em vez de dividir. C: coloca a resistência no lugar da área, o que não tem sentido físico na lei de Faraday. D: omite o intervalo de tempo e a resistência, e trata a corrente como se fosse o fluxo variando diretamente.

💡 Dica: Aplique a fórmula da fem induzida e depois calcule a corrente.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Procedimentala que mais engana

Acredita que a corrente é o produto da resistência pela fem, invertendo a lei de Ohm (I = e/R).

Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula da fem induzida com a de corrente, aplicando incorretamente os valores de N, A e B.

B Erradaerro: Procedimental

Usa o campo magnético inicial ou final em vez da variação de B e multiplica por delta t em vez de dividir, o que inverte a taxa de variação do fluxo.

C Erradaerro: Atenção

Troca a área A pela resistência R na fórmula da fem, confundindo os símbolos e as grandezas envolvidas.

D Erradaerro: Conceitual

Acha que a corrente induzida depende só de N, A e delta B, esquecendo o intervalo de tempo e a resistência do circuito, o que mostra confusão entre fem e corrente.

E Correta

Pela lei de Faraday: e = N A |?B|/?t = 150·5,0×10^-3·0,50/0,40 = 0,9375 V ˜0,94 V. Corrente I = e/R = 0,9375/10 = 0,09375 A ˜9,4×10^-2 A.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Bloom Analisar
Leitura alto
Discriminação alto
Peso pedagógico alto
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade multipla
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 desafio
🎯 Conceito central

indução eletromagnética

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

indução eletromagnética · lei de Ohm

📚 Reveja

Revisar as leis de Faraday e Ohm.

⚠️ Erro mais comum

O aluno pode confundir a fórmula da fem induzida com a de corrente, aplicando incorretamente os valores de N, A e B.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

pensamento_critico

🏫 Contexto

cientifico

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