Uma bobina de indutância L = 80,0 mH é percorrida por corrente I = 3,00 A. Calcule a energia magnética…
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 de indutância L = 80,0 mH é percorrida por corrente I = 3,00 A. Calcule a energia magnética armazenada W usando W = 1/2·L·I² (SI: J).
- A) W = 0,720 J
- B) W = 1,080 J
- C) W = 0,500 J
- D) W = 0,180 J
- E) W = 0,360 J
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- Converter a indutância para henry (SI): L = 80,0 mH = 80,0 x 10^-3 H = 0,0800 H.
- Elevar a corrente ao quadrado: I² = (3,00)² = 9,00 A².
- Aplicar a fórmula W = 1/2 · L · I²: W = 0,5 x 0,0800 x 9,00 = 0,360 J.
- Comparar com as alternativas. A resposta correta é a E (0,360 J), que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: A (0,720 J) esquece o fator 1/2; B (1,080 J) equivale a usar I³ = 27 no lugar de I²; C (0,500 J) não corresponde a nenhum cálculo coerente com os dados; D (0,180 J) aplica o fator 1/2 duas vezes.
💡 Dica: Aplique a fórmula da energia magnética diretamente.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula 0,0800 x 9,00 = 0,720 J e esquece de multiplicar por 1/2 da fórmula da energia magnética.
O aluno eleva a corrente ao cubo (3³ = 27) em vez de ao quadrado, obtendo 0,5 x 0,0800 x 27 = 1,080 J.
Por que engana: O aluno pode confundir a fórmula e calcular a energia magnética incorretamente, utilizando valores errados ou a fórmula errada.
O valor 0,500 J não resulta de nenhuma combinação coerente dos dados; sugere erro de cálculo ou escolha arbitrária sem aplicar a fórmula com atenção à grandeza e às unidades.
O aluno aplica o fator 1/2 duas vezes (0,5 x 0,5 x 0,0800 x 9,00 = 0,180 J), o que mostra falta de clareza sobre a fórmula exata da energia.
L = 80,0 mH = 0,0800 H. W = 1/2·L·I² = 0,5·0,0800·(3,00)² = 0,5·0,0800·9,00 = 0,360 J.
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 incorretamente, utilizando valores errados ou a fórmula errada.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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