OBJETIVA (Dif 2): Uma bobina tem indutância L = 0,120 H; sua corrente aumenta de 0,00 A para 3,00 A em ?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
OBJETIVA (Dif 2): Uma bobina tem indutância L = 0,120 H; sua corrente aumenta de 0,00 A para 3,00 A em ?t = 5,00 ms. Usando e = L·?I/?t, calcule a magnitude da fem induzida (em V).
- A) e = 0,120·5,00/3,00 = 0,20 V.
- B) e = 0,120 / (3,00 / 5,00) = 0,20 V.
- C) e = 0,120·3,00·5,00 = 1,80 V.
- D) e = L·?I/?t = 0,120·3,00/(5,00×10?³) = 72,0 V (módulo).
- E) e = 3,00·0,120·5,00 = 1,80 V.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. L = 0,120 H, a corrente vai de 0,00 A a 3,00 A, logo ΔI = 3,00 A, e o intervalo de tempo é Δt = 5,00 ms, que equivale a 5,00×10^-3 s. Passo 2: Aplique a fórmula da fem induzida em uma bobina, e = L·ΔI/Δt. Passo 3: Substitua os valores com o tempo convertido para segundos: e = 0,120·3,00/(5,00×10^-3). Passo 4: Calcule o numerador, 0,120·3,00 = 0,360, e divida por 5,00×10^-3, obtendo 0,360/0,005 = 72,0 V. Passo 5: Conclusão. A magnitude da fem induzida é 72,0 V, o que confirma a alternativa D, e o gabarito oficial está correto. Por que as outras estão erradas: a alternativa A inverte a razão, dividindo a corrente pelo tempo em vez de o tempo pela corrente, o que dá 0,20 V. A alternativa B comete a mesma inversão de razão, apenas escrita de outra forma, e também resulta em 0,20 V. A alternativa C omite a divisão pelo intervalo de tempo e multiplica tudo, chegando a 1,80 V, que não tem unidade de fem. A alternativa E é a mesma conta de C com os fatores reordenados, também sem a divisão por Δt, resultando em 1,80 V.
💡 Dica: Aplique a fórmula da fem induzida diretamente.
Alternativa por alternativa
O aluno inverte a razão da fórmula e divide a variação de tempo pela variação de corrente, fazendo 0,120·5,00/3,00 em vez de 0,120·3,00/5,00×10^-3. Além disso, não converte o tempo de milissegundos para segundos.
Por que engana: Confundir a fórmula da fem induzida, aplicando incorretamente os valores de corrente e tempo.
O aluno calcula o quociente de forma invertida, colocando a corrente no denominador e o tempo no numerador, o que equivale a L·Δt/ΔI. Também não converte o tempo para segundos.
O aluno multiplica L pela corrente e pelo tempo, esquecendo que a fórmula exige divisão pelo intervalo de tempo. Não percebe que o resultado não tem unidade de tensão.
Aplicando e = L·?I/?t com L em H, ?I em A e ?t em s: 0,120·3/(0,005) = 72 V; sinal opõe a variação conforme Lenz.
O aluno repete o mesmo erro da alternativa C, multiplicando L, a corrente e o tempo, sem dividir por Δt. Apenas troca a ordem dos fatores, o que não altera o resultado errado.
Raio-X da questão
fem induzida
avaliacao
fem induzida · indutância
Revisar a fórmula da fem induzida em bobinas.
Confundir a fórmula da fem induzida, aplicando incorretamente os valores de corrente e tempo.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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