— Quando falta energia no bairro, o posto de saude ainda precisa carregar radios e lanternas — comentou uma…

Questão

— Quando falta energia no bairro, o posto de saude ainda precisa carregar radios e lanternas — comentou uma agente comunitaria. Para avaliar um gerador manual (tipo manivela), um tecnico fez um teste simples: acoplou um ima a uma bobina e mediu a variacao do campo magnetico no interior da bobina durante um giro rapido. A bobina tinha N = 800 espiras e area efetiva A = 4,0 cm^2. No trecho mais rapido do movimento, o campo magnetico atraves da bobina aumentou de 0,10 T para 0,60 T em 0,020 s, aproximadamente uniforme e perpendicular ao plano da bobina. O tecnico pretende registrar um valor que permita comparar modelos e orientar a compra, usando a relacao e = N*Delta(BA)/Delta t para a tensao induzida media nesse intervalo. Analise os dados do teste e identifique a frase que melhor comunica, para o publico do posto, o valor aproximado da tensao induzida nesse trecho e o que ele representa.

1. A) A tensao induzida foi cerca de 80 000 V, valor medio no intervalo em que o fluxo magnetico variou mais rapidamente.
2. B) A tensao induzida foi cerca de 8 V, valor medio no intervalo em que o fluxo magnetico variou mais rapidamente.
3. C) A tensao induzida foi cerca de 0,16 V, valor medio no intervalo em que o fluxo magnetico variou mais rapidamente.
4. D) A tensao induzida foi cerca de 9,6 V, valor medio no intervalo em que o fluxo magnetico variou mais rapidamente.
5. E) A tensao induzida foi cerca de 0,010 V, valor medio no intervalo em que o fluxo magnetico variou mais rapidamente.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Converta a área para metros quadrados. A = 4,0 cm^2 = 4,0 x 10^-4 m^2, pois 1 cm^2 = 10^-4 m^2.
2. Calcule a variação de campo magnético: ΔB = 0,60 - 0,10 = 0,50 T.
3. Calcule a variação do fluxo magnético por espira: ΔΦ = ΔB x A = 0,50 x 4,0 x 10^-4 = 2,0 x 10^-4 Wb.
4. Calcule a tensão média para as N = 800 espiras com e = N x ΔΦ / Δt = 800 x (2,0 x 10^-4) / 0,020 = 800 x 0,010 = 8 V.
5. Conclusão. A tensão induzida foi de cerca de 8 V, valor médio no intervalo de maior variação do campo. Portanto a alternativa B está correta e coincide com o gabarito oficial.
6. Por que as outras estão erradas. A (80 000 V) usa a área em cm^2 sem converter para m^2. C (0,16 V) esquece de dividir pelo intervalo de tempo. D (9,6 V) usa o campo final de 0,60 T em vez da variação de 0,50 T. E (0,010 V) esquece de multiplicar pelo número de espiras N.

💡 Dica: Calcule a variação do fluxo magnético e aplique a fórmula da tensão induzida média.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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