Uma bobina com N = 50 espiras tem o fluxo magnético atravessando-a aumentando a uma taxa dF/dt = +0,020 Wb/s…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Uma bobina com N = 50 espiras tem o fluxo magnético atravessando-a aumentando a uma taxa dF/dt = +0,020 Wb/s. Determine a fem induzida e e indique seu sinal algebraico, segundo a Lei de Faraday.
- A) e = +1,0 V (sinal positivo)
- B) e = -1,0 V (sinal negativo).
- C) e = +0,5 V (sinal positivo)
- D) e = +2,0 V (sinal positivo)
- E) e = -0,5 V (sinal negativo)
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados do enunciado. N = 50 espiras e a taxa de variação do fluxo magnético dF/dt = +0,020 Wb/s, ou seja, o fluxo está aumentando. Passo 2: Aplique a Lei de Faraday na forma e = -N x (dF/dt), em que o sinal negativo expressa a Lei de Lenz: a fem induzida se opõe à variação do fluxo. Passo 3: Substitua os valores: e = -50 x 0,020 = -1,0 V. Passo 4: Interprete o sinal. Como o fluxo aumenta, a fem induzida é negativa, isto é, tende a produzir uma corrente que cria um fluxo contrário ao aumento. Passo 5: Confira as alternativas. A alternativa B, e = -1,0 V (sinal negativo), é a única que reúne o valor correto e o sinal correto. A alternativa A está errada porque, embora o valor 1,0 V esteja certo, o sinal positivo ignora a Lei de Lenz. A alternativa C está errada porque 0,5 V não corresponde a nenhuma combinação correta de N e da taxa dada. A alternativa D está errada porque 2,0 V também não resulta de 50 x 0,020 e ainda tem sinal positivo. A alternativa E está errada porque, apesar do sinal negativo correto, o valor 0,5 V está incorreto. Passo 6: Conclusão. O gabarito oficial B está correto e coincide com a resolução feita aqui.
💡 Dica: Aplique a Lei de Faraday para calcular a fem induzida.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula corretamente o módulo, 50 x 0,020 = 1,0 V, mas esquece o sinal negativo da Lei de Faraday, que traduz a Lei de Lenz. Ele acredita que a fem induzida sempre tem o mesmo sinal da variação do fluxo.
Por que engana: Confundir a direção da fem induzida, aplicando o sinal positivo ao invés do negativo devido ao aumento do fluxo magnético.
e = -N dF/dt = -50·(+0,020) = -1,0 V. O sinal negativo indica que a fem induzida se opõe ao aumento do fluxo, conforme Lenz.
O aluno obtém 0,5 V, provavelmente por erro na multiplicação ou por dividir em vez de multiplicar pelo número de espiras, e também escolhe o sinal positivo sem considerar a Lei de Lenz.
O aluno obtém 2,0 V, possivelmente por erro de cálculo ao combinar N e a taxa de variação, e assume sinal positivo por associar aumento do fluxo a fem positiva.
O aluno reconhece corretamente o sinal negativo, mas erra o valor numérico e chega a 0,5 V. Isso indica erro no cálculo de N x dF/dt, e não na compreensão do sinal.
Raio-X da questão
fem induzida
avaliacao
Lei de Faraday · fluxo magnético
Revisar a Lei de Faraday e o conceito de fluxo magnético.
Confundir a direção da fem induzida, aplicando o sinal positivo ao invés do negativo devido ao aumento do fluxo magnético.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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