Em um carregador por indução usado para recarregar pequenos aparelhos, uma bobina primária recebe corrente…

Questão

Em um carregador por indução usado para recarregar pequenos aparelhos, uma bobina primária recebe corrente alternada e cria um campo magnético variável. A bobina secundária, próxima a ela, recebe energia sem contato direto. Em um teste, a frequência da corrente na bobina primária é aumentada, mantendo-se as demais condições do sistema. — Nessa situação, qual efeito é esperado na tensão induzida na bobina secundária?

1. A) A tensao induzida tende a permanecer constante, porque a corrente alternada ja produz um fluxo magnetico oscilante independentemente da frequencia.
2. B) A tensao induzida tende a diminuir, porque o campo magnetico passa a se repetir mais rapidamente na bobina primaria.
3. C) A tensao induzida tende a aumentar apenas se a distancia entre as bobinas for reduzida, mantendo a frequencia sem efeito.
4. D) A tensao induzida tende a aumentar, porque a variacao do fluxo magnetico por unidade de tempo se torna maior.
5. E) A tensao induzida tende a aumentar somente se a bobina secundaria receber corrente continua, pois isso estabiliza o campo magnetico induzido.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. A tensão induzida em uma bobina é descrita pela Lei de Faraday: a força eletromotriz induzida é proporcional à taxa de variação do fluxo magnético no tempo (E = -N x variação do fluxo / variação do tempo). O que importa é quão rápido o fluxo varia, e não apenas o seu valor.
2. Com corrente alternada, o campo na bobina primária varia senoidalmente. Para um fluxo com amplitude fixa, a taxa máxima de variação é proporcional à frequência (E_máx = 2 x pi x f x N x amplitude do fluxo). Ao aumentar a frequência, o fluxo muda de sentido e de intensidade em intervalos de tempo menores, ou seja, a variação por unidade de tempo cresce.
3. Mantidas as demais condições (amplitude da corrente, número de espiras, distância e geometria), a única grandeza alterada é a frequência. Logo, a tensão induzida na secundária tende a aumentar, o que torna a alternativa D correta. Esse é o princípio que permite aos carregadores por indução operar bem em frequências mais altas.
4. Por que as demais estão erradas: A) está errada, pois o fluxo oscilante não garante tensão constante, que depende diretamente da taxa de variação do fluxo. B) está errada, pois a repetição mais rápida do campo aumenta, e não diminui, a taxa de variação do fluxo. C) está errada, pois a frequência tem efeito direto na tensão induzida, independentemente da distância. E) está errada, pois corrente contínua não induz tensão em regime permanente, já que não há variação do fluxo.
5. Conclusão: o gabarito oficial D está correto e coincide com a resolução feita a partir da Lei de Faraday.

💡 Dica: Relacione frequencia com taxa de variacao do fluxo.

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Raio-X da questão

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