Um motor elétrico é construído com uma espira retangular feita com um fio de cobre esmaltado semirraspado em…
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
Um motor elétrico é construído com uma espira retangular feita com um fio de cobre esmaltado semirraspado em uma extremidade e totalmente raspado na outra, apoiada em dois mancais soldados aos polos A e B de uma pilha. Presa a essa espira, uma hélice leve pode girar livremente no sentido horário ou anti-horário. Um ímã é fixo à pilha com um de seus polos magnéticos (X) voltado para cima, criando o campo magnético responsável pela força magnética que atua sobre a espira, conforme ilustrado na figura. UNESP - 2017
- A) negativo – positivo – sul – horário
- B) negativo – positivo – norte – anti-horário
- C) positivo – negativo – sul – anti-horário
- D) positivo – negativo – norte – horário
- E) negativo – positivo – norte – horário
✅ Resposta correta: alternativa E
Resolução passo a passo
- A espira gira por causa da força magnética que o campo do ímã exerce sobre a corrente elétrica que passa pelo fio. Para determinar o sentido de giro, precisamos da polaridade da pilha (qual mancal é positivo e qual é negativo), do polo magnético X e da regra da mão esquerda. Passo 2: A corrente convencional sai do polo positivo da pilha e chega ao polo negativo. Como a espira é semirraspada numa extremidade e totalmente raspada na outra, o circuito só se fecha durante parte de cada volta, o que faz a espira girar de forma contínua em um único sentido. Passo 3: O polo X, voltado para cima, é o polo norte do ímã, que é a informação usada na alternativa correta. Passo 4: Aplicando a regra da mão esquerda, com a corrente no sentido da pilha para a espira e o campo saindo do polo norte, a força sobre o trecho de fio gera rotação no sentido horário. Passo 5: Portanto, a sequência correta é negativo (A), positivo (B), norte (X) e horário, que corresponde à alternativa E. Por que as outras estão erradas: na A, o polo X seria sul, o que inverteria a força; na B, o sentido anti-horário não corresponde à força calculada para o polo norte; na C, a polaridade da pilha está invertida e o polo sul também está errado; na D, a polaridade da pilha está trocada em relação ao sentido convencional da corrente.
💡 Dica: Analise a direção do campo magnético e a polaridade da espira para determinar o sentido da hélice.
Alternativa por alternativa
Assume que o polo X voltado para cima é o sul do ímã, invertendo a identificação do polo magnético, embora o polo correto para essa figura seja o norte.
Troca a polaridade da pilha e, ao aplicar a regra da mão esquerda, chega ao sentido anti-horário, deduzindo a força com a corrente e o campo em sentidos trocados.
Por que engana: Confundir a direção da corrente com a direção do campo magnético, levando a erro no sentido da força e rotação.
Inverte a polaridade da pilha e ainda identifica o polo X como sul, acumulando dois erros na determinação do campo e da corrente.
Considera que a corrente sai do polo negativo da pilha, confundindo o sentido convencional da corrente com o sentido dos elétrons.
A corrente elétrica sai do polo negativo (A) da pilha, entra na espira pelo fio semirraspado, passa pela hélice e sai pelo fio totalmente raspado ligado ao polo positivo (B). O campo magnético gerado pelo ímã aponta de X (norte) para baixo (sul), atravessando a espira. Aplicando a regra da mão esquerda de Fleming (polegar: força, indicador: campo, médio: corrente), vemos que o sentido de rotação gerado é horário. A montagem do motor depende de alternar o sentido da corrente na espira a cada meio giro, o que é garantido pelo modo como o fio é raspado nas extremidades. Assim, para manter o giro horário: A deve ser negativo, B positivo, X deve ser o polo norte, e o sentido é horário.
Raio-X da questão
força magnética em espira
avaliacao
campo magnético e corrente elétrica · força magnética em condutores
Estude a interação entre corrente elétrica, campo magnético e força magnética.
Confundir a direção da corrente com a direção do campo magnético, levando a erro no sentido da força e rotação.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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🔎 Resolver outra questão
Cole o enunciado e veja a resolução passo a passo, a alternativa correta e por que as outras estão erradas.
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