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Física3ª sérieBNCC EM13CNT107Fácil⏱ curto

Em um laboratório de manutenção de equipamentos, uma bobina de indução é usada para gerar tensão alternada. Um…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13CNT107

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

Em um laboratório de manutenção de equipamentos, uma bobina de indução é usada para gerar tensão alternada. Um técnico observa que, ao aumentar a rapidez com que o ímã se move em relação à bobina, a tensão induzida registrada também aumenta. As demais condições do teste, como o número de espiras e a intensidade do campo magnético, permanecem constantes. A figura mostra o ímã sendo movimentado em relação à bobina. Com base nessa observação, qual consequência do aumento da rapidez do movimento do ímã explica o aumento da tensão induzida?

  1. A) Mais espiras da bobina passam a participar da indução, aumentando a tensão registrada.
  2. B) A corrente elétrica na bobina aumenta primeiro, produzindo depois uma tensão induzida maior.
  3. C) A intensidade do campo magnético na bobina aumenta, elevando a tensão induzida.
  4. D) A variação do fluxo magnético pela bobina ocorre mais rapidamente, elevando a tensão induzida.
  5. E) O fluxo magnético total pela bobina aumenta, mesmo sem alteração na rapidez de sua variação.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

  1. Pela lei de Faraday, a tensão induzida depende da rapidez com que o fluxo magnético através da bobina varia.
  2. Ao mover o ímã mais rapidamente, o fluxo magnético muda em menos tempo. Assim, sua taxa de variação aumenta e a tensão induzida também aumenta. Portanto, D está correta.
  3. A alternativa A está errada porque o número de espiras permanece constante; não passam a participar mais espiras.
  4. A alternativa B está errada porque a tensão induzida não é produzida depois de a corrente aumentar; a indução da tensão decorre da variação do fluxo.
  5. A alternativa C está errada porque o enunciado mantém constante a intensidade do campo magnético; o que muda é a rapidez do movimento.
  6. A alternativa E está errada porque não basta considerar o fluxo total: a tensão depende da rapidez de sua variação.

💡 Dica: Relacione a tensão induzida à rapidez da variação do fluxo magnético, não apenas ao fluxo total.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

O aluno supõe que aumentar a rapidez do ímã faz mais espiras passarem a participar da indução. O número de espiras é uma condição mantida constante.

B Erradaerro: Conceitual

O aluno inverte a relação entre tensão induzida e corrente, tratando a corrente como causa inicial da tensão. A tensão induzida surge da variação do fluxo magnético.

C Erradaerro: Interpretaçãoa que mais engana

O aluno confunde a rapidez do movimento com a intensidade do campo magnético. O enunciado informa que a intensidade do campo permanece constante.

Por que engana: Achar que a tensão aumenta porque o fluxo total ou a intensidade do campo necessariamente aumentam.

D Correta

Com as demais condições constantes, mover o ímã mais rapidamente aumenta a taxa de variação do fluxo magnético através da bobina, o que aumenta a tensão induzida.

E Erradaerro: Conceitual

O aluno considera apenas o valor total do fluxo magnético e ignora que a tensão induzida depende da rapidez com que esse fluxo varia.

Raio-X da questão

Dificuldade Fácil
Leitura baixo
Discriminação medio
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado depende_imagem
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ situacional🧩 progressao
🎯 Conceito central

Lei de Faraday: tensão induzida e taxa de variação do fluxo magnético.

📌 Objetivo

fixacao

🧱 Pré-requisitos

Fluxo magnético através de uma bobina. · Relação entre variação temporal e tensão induzida.

📚 Reveja

Fluxo magnético e indução eletromagnética.

⚠️ Erro mais comum

Achar que a tensão aumenta porque o fluxo total ou a intensidade do campo necessariamente aumentam.

🏫 Contexto

cientifico

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