Ao aumentar o número de espiras N de um solenoide de comprimento fixo, mantendo a mesma corrente I, o que…
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
Ao aumentar o número de espiras N de um solenoide de comprimento fixo, mantendo a mesma corrente I, o que ocorre com (a) o campo magnético no interior do solenoide e (b) a fem induzida quando o fluxo varia?
- A) Não há efeito sobre o campo
- B) A fem induzida é zero
- C) O campo magnético diminui
- D) O campo aumenta somente com a corrente
- E) (a) O campo no interior aumenta aproximadamente proporcional a N; (b) a fem induzida também aumenta aproximadamente proporcional a N.
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- No interior de um solenoide longo, o campo magnético é B = mu0 x N x I / L, em que L é o comprimento do solenoide. Como L e I são fixos, B é proporcional a N. Ao aumentar N, o campo aumenta aproximadamente de forma proporcional. Passo 2: Pela lei de Faraday, a fem induzida é dada por fem = -N x (variação do fluxo por espira)/variação do tempo. O fluxo por espira é Φ = B x A, e B cresce com N, então a fem total também cresce aproximadamente de forma proporcional a N. Passo 3: A alternativa A está errada, porque o campo depende diretamente de N. A alternativa B está errada, porque, quando o fluxo varia, surge uma fem induzida diferente de zero. A alternativa C está errada, porque aumentar o número de espiras intensifica o campo e não o diminui. A alternativa D está errada, porque o campo depende de N e de I, e não apenas da corrente. Concordo com o gabarito oficial E, que descreve corretamente os dois efeitos, considerando o solenoide ideal.
💡 Dica: Considere as leis de Ampère e Faraday para responder.
Alternativa por alternativa
Acredita que o campo depende apenas da corrente, como em um fio reto, e ignora que as espiras se somam no solenoide.
Associa fem induzida apenas a campo constante ou a corrente constante, achando que, sem variação de corrente, não há fem, mesmo com o fluxo variando.
Imagina que mais espiras 'dividem' o campo, como se a mesma corrente fosse espalhada, e por isso o campo enfraqueceria.
Por que engana: Confundir a relação entre o número de espiras e a intensidade do campo magnético, acreditando que não há influência do número de espiras no campo gerado.
Lê apenas a parte do enunciado sobre a corrente e esquece que o campo também depende do número de espiras N, que é a variável alterada.
B ˜ µ0 (N/L) I mostra B ? N; fem e = -N dF/dt tem fator N multiplicativo, logo e ? N para mesma variação de fluxo.
Raio-X da questão
campo magnético em solenoide
avaliacao
campo magnético · solenoide
Revisar as propriedades do campo magnético gerado por um solenoide.
Confundir a relação entre o número de espiras e a intensidade do campo magnético, acreditando que não há influência do número de espiras no campo gerado.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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