;
O fluxo de campo magnético é definido como o produto entre o vetor campo magnético \((\overrightarrow{B})\) e uma área superficial A, da forma
A unidade de medida de fluxo magnético no SI é o Weber (Wb).
Quando a área do condutor sofre uma variação no fluxo de campo magnético, é criado uma diferença de potencial () entre as extremidades desse condutor. Essa diferença de potencial é conhecida como força eletromotriz induzida, onde no equilíbrio dos portadores de carga no interior do condutor, essa diferença de potencial é dada por
B – Vetor campo magnético;
L – Comprimento do condutor;
v – Velocidade.
A lei de Faraday nos diz que o campo magnético pode induzir um campo elétrico e vice-versa. Essa lei pode ser representada matematicamente por
“O sentido da corrente induzida é tal que tende a manter constante o fluxo magnético através da espira.”
Onde:
R: resistência (Ω)
Quando uma variação na intensidade de corrente elétrica induz uma força eletromotriz no próprio circuito, contrária a essa variação, essa propriedade é conhecida como autoindução, e pode ser expressa matematicamente da forma,
onde L é uma constante de proporcionalidade, conhecida como indutância e sua unidade no SI é o Henry (H). Aplicando a lei de Faraday, temos que
O transformador é uma das aplicações que melhor ilustra o efeito da indução eletromagnética e a autoindução, cuja função é de modificar uma tensão. Este é constituído de dois circuitos distintos enrolados com N voltas em um núcleo de ferro e submetidos a uma tensão U e corrente i. Com isso, pela conservação da energia, as potências dos dois circuitos (também chamados de circuitos primário e secundário) devem ser iguais, da forma
(UFRGS) O fogão mostrado na figura 1 abaixo não produz chamas nem propaga calor. O cozimento ou aquecimento dos alimentos deve ser feito em panelas de ferro ou de aço e ocorre devido à existência de campos magnéticos alternados, produzidos em bobinas, conforme representado no esquema da figura 2. Os campos magnéticos penetram na base das panelas, criando correntes elétricas que as aquecem.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
O processo físico que fundamenta essa aplicação tecnológica é conhecido como __________ e é regido pela lei de __________.
(ENEM) As redes de alta tensão para transmissão de energia elétrica geram campo magnético variável o suficiente para induzir corrente elétrica no arame das cercas. Tanto os animais quanto os funcionários das propriedades rurais ou das concessionárias de energia devem ter muito cuidado ao se aproximarem de uma cerca quando esta estiver próxima a uma rede de alta tensão, pois, se tocarem no arame da cerca, poderão sofrer choque elétrico.
Para minimizar este tipo de problema, deve-se:
(EPCAR (AFA)) Uma espira condutora está em repouso próxima a um fio retilíneo longo de um circuito elétrico constituído de uma bateria e de um reostato onde flui uma corrente conforme ilustrado na figura abaixo.
Considerando exclusivamente os efeitos eletromagnéticos, pode-se afirmar que a espira será
(UFRGS) A figura representa um ímã suspenso verticalmente ao longo do eixo de uma bobina ligada a um galvanômetro.
A deflexão do ponteiro do galvanômetro para direita/esquerda indica que a corrente elétrica fluindo na espira, vista desde o ponto de suspensão do ímã, tem sentido horário/anti-horário.
Em t = 0, o ímã é liberado e cai. Considere três instantes de queda, (1), (2) e (3), mostrados abaixo.
Escolha a alternativa que indica, aproximadamente, a posição do ponteiro do galvanômetro nos instantes mostrados acima.
(ENEM) A tecnologia de comunicação da etiqueta RFID (chamada de etiqueta inteligente) é usada há anos para rastrear gado, vagões de trem, bagagem aérea e carros nos pedágios. Um modelo mais barato dessas etiquetas pode funcionar sem baterias e é constituído por três componentes: um microprocessador de silício; uma bobina de metal, feita de cobre ou de alumínio, que é enrolada em um padrão circular; e um encapsulador, que é um material de vidro ou polímero envolvendo o microprocessador e a bobina. Na presença de um campo de radiofrequência gerado pelo leitor, a etiqueta transmite sinais. A distância de leitura é determinada pelo tamanho da bobina e pela potência da onda de rádio emitida pelo leitor.
Disponível em: http:eleletronicos.hsw.uol.com.br. Acesso em: 27 fev. 2012 (adaptado).
A etiqueta funciona sem pilhas porque o campo
(ACAFE) Tasers são armas de eletrochoque que usam uma corrente elétrica para imobilizar pessoas que estejam representando alguma ameaça a alguém ou à ordem pública. O sistema interno da arma cria e trata a corrente elétrica que será descarregada por meio dos fios de cobre. Capacitores, transformadores e baterias são peças fundamentais nesse processo.
Fonte: Disponível em: < https://www.tecmundo.com.br/infografico/12216-a-tecnologia-das-armas-taser-infografico-.htm>. Adaptada. Acesso em: 03 de set. 2017.
Nesse sentido, assinale a alternativa correta que completa as lacunas das frases a seguir.
O Transformador é um equipamento elétrico que tem seu princípio de funcionamento baseado na __________. A bateria é uma fonte de energia que transforma energia __________ em energia elétrica. O capacitor é um dispositivo que armazena __________.
(UDESC) Uma corrente elétrica é induzida em um anel condutor que está no plano horizontal, e o sentido de circulação dos portadores de corrente é horário, quando vista de cima.
Com base nas informações, analise as proposições.
I - Um campo magnético constante aponta verticalmente para baixo.
II - Um campo magnético, cuja magnitude está aumentando, aponta verticalmente para cima.
III - Um campo magnético, cuja magnitude está aumentando, aponta verticalmente para baixo.
IV - Um campo magnético, cuja magnitude está diminuindo, aponta verticalmente para baixo.
V - Um campo magnético, cuja magnitude está diminuindo, aponta verticalmente para cima.
Assinale a alternativa correta.
(UERJ) Em uma loja, a potência média máxima absorvida pelo enrolamento primário de um transformador ideal é igual a 100 W. O enrolamento secundário desse transformador, cuja tensão eficaz é igual a 5,0 V fornece energia a um conjunto de aparelhos eletrônicos ligados em paralelo. Nesse conjunto, a corrente em cada aparelho corresponde a 0,1A.
O número máximo de aparelhos que podem ser alimentados nessas condições é de:
(IMED) Para a indução de corrente elétrica em um solenoide, é utilizado um ímã em barra. Para tanto, são testadas as seguintes possibilidades:
I - Movimenta-se o ímã com velocidade constante, mantendo o solenoide próximo e parado.
II - Gira-se o ímã com velocidade angular constante, mantendo o solenoide próximo e parado.
III - Movimenta-se o solenoide com velocidade constante, mantendo o ímã próximo e parado.
IV - Movimenta-se ambos com velocidades iguais em módulo, direção e sentido.
Dessas possibilidades, quais podem gerar corrente elétrica no solenoide?
(ACAFE) O carregador de celular é um dispositivo que consegue transferir energia elétrica da rede elétrica residencial para as baterias do aparelho. No entanto, para realizar essa transferência utiliza um equipamento bastante conhecido, o transformador. Na figura abaixo, recortamos o esquema do transformador de um carregador de celular que é igual à de qualquer transformador comum.
Considere a figura e assinale a alternativa correta que completa as lacunas da frase a seguir.
O princípio de funcionamento do transformador é __________. Com base na figura, deduzimos que a tensão do enrolamento da __________ é __________ que a tensão do enrolamento da __________.
(UNESP) 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.
Se A for um polo __________, B um polo __________ e X um polo __________, dado um impulso inicial na espira, ela mantém-se girando no sentido __________.
Assinale a alternativa que completa, correta e respectivamente, as lacunas do texto.
(IFSC) A figura a seguir ilustra um circuito elétrico formado por um fio condutor em forma de bobina, uma chave que abre e fecha o circuito e uma lâmpada. Não há nenhuma fonte de tensão elétrica e, para que uma corrente elétrica percorra o circuito, deve-se variar o campo magnético com o movimento do ímã, de forma a induzir a corrente. Assim, a lâmpada acenderá devido a um fenômeno eletromagnético.
De acordo com a figura, assinale no cartão-resposta a soma da(s) proposições CORRETA(S).
(UEM PR) Uma prática extremamente perigosa usada para obter ilegalmente energia elétrica consiste em uma espira colocada próxima a uma linha de transmissão de corrente elétrica alternada de alta voltagem. Nas extremidades do fio que forma a espira pode ser ligada uma lâmpada, que acaba acendendo. Em relação a este fenômeno, e supondo que o circuito que contenha a espira é fechado, pode-se afirmar que
(UEPG PR) Em relação ao campo magnético, assinale o que for correto.
(IFSC) Com base nas leis da eletricidade e do eletromagnetismo, analise as proposições e marque no cartão resposta a soma da(s) CORRETA(S).
(UCS RS) A estrutura principal de certo dispositivo elétrico consiste de uma bobina, feita com fio de cobre enrolado, e de uma barra de ferro que está com metade de seu comprimento dentro da bobina e metade fora. Quando uma corrente elétrica contínua circula pela bobina, a barra de ferro é deslocada. Como se pode explicar esse fenômeno?
(UEL PR) Analise a figura a seguir, que representa o esquema de um circuito com a forma da letra U, disposto perpendicularmente à superfície da Terra.
Esse circuito é composto por condutores ideais (sem resistência) ligados por um resistor de resistência 5Ω. Uma barra L, também condutora ideal, com massa m = 1 kg e comprimento l = 1 m, encaixada por guias condutoras ideais em suas extremidades, desliza sem atrito e sempre perpendicularmente aos trilhos ab e cd. Todo o conjunto está imerso em um campo magnético constante, no espaço e no tempo, de módulo B = 1 T, com direção perpendicular ao plano do circuito e cujo sentido é entrando na folha. A barra é abandonada iniciando o seu movimento a partir do repouso.
Desprezando a resistência do ar e considerando que g = 10 \(\frac{\text{m}}{{{\text{s}}^{\text{2}}}}\), calcule
(UEM PR) Assinale o que for correto.
(UEPG PR) Sobre os fenômenos do magnetismo e do eletromagnetismo, assinale o que for correto.
(UFPR) Michael Faraday foi um cientista inglês que viveu no século XIX. Através de suas descobertas foram estabelecidas as bases do eletromagnetismo, relacionando fenômenos da eletricidade, eletroquímica e magnetismo. Suas invenções permitiram o desenvolvimento do gerador elétrico, e foi graças a seus esforços que a eletricidade tornou-se uma tecnologia de uso prático. Em sua homenagem uma das quatro leis do eletromagnetismo leva seu nome e pode ser expressa como:
\[\text{ }\!\!\varepsilon\!\!\text{ }\ \text{=}\ \frac{\varnothing \text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ }}{\text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ t}}\]
onde ε é a força eletromotriz induzida em um circuito, Ø é o fluxo magnético através desse circuito e t é o tempo.
Considere a figura abaixo, que representa um ímã próximo a um anel condutor e um observador na posição O. O ímã pode se deslocar ao longo do eixo do anel e a distância entre o polo norte e o centro do anel é d. Tendo em vista essas informações, identifique as seguintes afirmativas como verdadeiras (V) ou falsas (F):
( ) Mantendo-se a distância d constante se observará o surgimento de uma corrente induzida no anel no sentido horário.
( ) Durante a aproximação do ímã à espira, observa-se o surgimento de uma corrente induzida no anel no sentido horário.
( ) Durante o afastamento do ímã em relação à espira, observa-se o surgimento de uma corrente induzida no anel no sentido horário.
( ) Girando-se o anel em torno do eixo z, observa-se o surgimento de uma corrente induzida.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.
(ACAFE SC) A principal aplicação da Indução Magnética, ou Eletromagnética, é a sua utilização na obtenção de energia. Podem-se produzir pequenas f.e.m. com um experimento bem simples. Considere uma espira quadrada com 0,4m de lado que está totalmente imersa num campo magnético uniforme (intensidade B = 5,0 Wb/m²) e perpendicular às linhas de indução. Girando a espira até que ela fique paralela às linhas de campo.
Sabendo-se que a espira acima levou 0,2 segundos para ir da posição inicial para a final, a alternativa correta que apresenta o valor em módulo da f.e.m. induzida na espira, em volts, é:
(ACAFE SC) O ímã da figura é movido para a esquerda através de uma espira condutora suspensa ao teto por um fio isolante e para sem transpassá-la.
Nessa situação, assinale a alternativa correta que indica o que acontece com a espira.
(FCM PB) A indução B na região compreendida entre as peças polares de um eletroímã é 0,5 Wb/m². Se um condutor retilíneo de 10 cm de comprimento, perpendicular a B, que se movimenta com a velocidade de 1m/s perpendicular a B e a seu próprio comprimento. Pode-se afirmar que o valor da f.e.m. induzida, vale:
(UEPG PR) Sobre o fenômeno da indução eletromagnética, assinale o que for correto.
(UDESC) A figura mostra um circuito elétrico, no qual uma barra metálica desliza com velocidade uniforme de intensidade v = 0,5 m/s, imerso em um campo magnético de intensidade B = 0,10 T (entrando no plano do papel). A resistência elétrica R é 2,0.
A intensidade da força necessária para deslizar a barra com a velocidade constante e a potência dissipada na resistência são, respectivamente, iguais a:
(UEM PR) Duas espiras de corrente, A e B, de raios R\(_A\) e R\(_B\) > R\(_A\), respectivamente, concêntricas, circulares e coplanares, estão dispostas no vácuo. Em A flui, em sentido horário, uma corrente elétrica de intensidade i\(_A\), enquanto em B flui, em sentido anti-horário, uma corrente elétrica de intensidade i\(_B\). Com base nessas informações, assinale o que for correto.
Dado: μ₀ = 4π × 10\(^{-7}\) T.m/A.
(UDESC) Analise as proposições em relação aos fenômenos eletromagnéticos.
I. A variação do fluxo magnético, em determinada região do espaço, provoca o aparecimento de um campo elétrico nessa mesma região.
II. Uma das características fundamentais das ondas eletromagnéticas, como de todo o movimento ondulatório, é o transporte de energia.
III. No vácuo, as radiações eletromagnéticas, tais como ondas de rádio, raios X e raios g, têm o mesmo comprimento de onda.
Assinale a alternativa correta.
(UEM PR) O fluxo magnético que passa através de uma bobina constituída por uma única espira varia com o tempo, de acordo com a seguinte função:
\(\varphi \text{(t)=}\left\{ \begin{align} & \text{20t}\text{, para 0}\ \le \text{ t }\le \text{ 0}\text{,5} \\ & \text{10}\text{,}\ \ \text{para 0}\text{,5 t 1}\text{,5} \\ & \text{40 -20t}\text{, para 1}\text{,5 }\le \text{ t }\le \ \ \text{2}\text{,0} \\ \end{align} \right.\)
em que é dado em Weber (Wb) e t em segundos (s). A bobina constitui um circuito fechado e sua resistência interna é de 20 Ω. Assinale o que for correto.
(UEM PR) Uma barra metálica, quadrada e de lado L desloca-se da esquerda para a direita em linha reta. Ela percorre essa trajetória, que é paralela a um de seus lados, a uma velocidade constante e sob a ação de um campo magnético uniforme de intensidade B. O campo magnético emerge do plano da página, atravessando perpendicularmente a área da barra. Com base nessas informações, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.
(UEM PR) A construção e o desenvolvimento de dínamos (geradores mecânicos de energia elétrica) se deu graças à descoberta do fenômeno da indução eletromagnética. Sobre a indução eletromagnética, assinale o que for correto.
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