Questões sobre Indução Magnética - Fabio e Gabriel K.

1) (Uniube-MG) Uma espira retangular de lados 5cm e 8cm está imersa em uma região em que existe um campo de indução magnética uniforme de 0,4 T, perpendicular ao plano da espira. O fluxo de indução magnética através da espira é igual a:

a) 16 T
b) 16 Wb
c) 1,6 Wb
d) 1,6.10^-3 T
e) 1,6.10^-3 Wb

Resposta: Φ = B . A . cos θ
                Φ = 0º
                Φ = B . A
A = 5.10^-2 . 8.10^-2 = 4.10^-3 m²
Φ = B . A = 0,4 . 4.10^-3 = 1,6.10^-3 Wb

Alternativa E
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2) (UFRN) Um certo detetor de metais manual usado em aeroportos consiste de uma bobina e de um medidor de campo magnético. Na bobina circula uma corrente elétrica que gera um campo magnético conhecido, chamado campo de referência. Quando o detetor é aproximado de um objeto metálico, o campo magnético registrado no medidor torna-se diferente do campo de referência, acusando, assim, a presença de algum metal. A explicação para o funcionamento do detetor é:

a) A variação do fluxo do campo magnético através do objeto metálico induz nesse objeto correntes elétricas que geram um campo magnético total diferente do campo de referência.

b) A variação do fluxo do campo magnético através do objeto metálico induz nesse objeto uma densidade não-nula de cargas elétricas que gera um campo magnético total diferente do campo de referência.

c) A variação do fluxo do campo magnético através do objeto metálico induz nesse objeto correntes elétricas que geram um campo magnético total diferente do campo de referência.

d) A variação do fluxo do campo magnético através do objeto metálico induz nesse objeto uma densidade não-nula de cargas elétricas que gera um campo magnético total diferente do campo de referência.

Resposta: Quando o detetor é aproximado de um objeto metálico, o fluxo do campo magnético por ele gerado cria nesse objeto uma fem induzida que, por sua vez, gera uma corrente induzida que origina um campo magnético total diferente do campo de referência.

Alternativa A
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3) (UFES) Um pequeno corpo imantado está preso à extremidade de uma mola e oscila verticalmente na região central de uma bobina cujos terminais A e B estão abertos. Devido a oscilação do imã, aparece entre os terminais A e B da bobina:

a) uma corrente elétrica constante

b) uma corrente elétrica variável

c) uma tensão elétrica constante

d) uma tensão elétrica variável

e) uma tensão e uma corrente elétrica, ambas constantes

Resposta: Devido ao movimento do imã haverá uma variação de fluxo magnético que irá originar fem induzida variável no decorrer do tempo. Como os terminais A e B da bobina estão abertos, a corrente elétrica será nula, mas entre estes haverá uma tensão variável.

Alternativa D
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4) (Unesp-SP) Assinale a alternativa que indica um dispositivo ou componente que só pode funcionar com corrente elétrica alternada ou, em outras palavras, que é inútil quando percorrido por corrente contínua.

a) lâmpada incandescente

b) fusível

c) eletroímã

d) resistor

e) transformador

Resposta: O transformador é um dispositivo elétrico que está fundamentado na lei de Faraday-Neumann, usando o fenômeno da indução eletromagnética. A variação do fluxo magnético que gera corrente elétrica induzida no secundário é obtida através da variação da corrente elétrica no primário do transformador.

Alternativa E
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5) (Vunesp-SP) A figura representa uma das experiências de Faraday que ilustram a indução eletromagnética, em que ε é uma bateria de tensão constante, K é uma chave, B1 e B2 são duas bobinas enroladas num núcleo de ferro doce e G é um galvanômetro ligado aos terminais de B2 que, com o ponteiro na posição central, indica corrente elétrica de intensidade nula.

Quando a chave K é ligada, o ponteiro do galvanômetro se desloca para a direita e:

a) assim se mantém até a chave ser desligada, quando o ponteiro se desloca para a esquerda por alguns instantes e volta a posição central.

b) logo em seguida volta à posição central e assim se mantém até a chave ser desligada, quando o ponteiro se desloca para a esquerda por alguns instantes e volta a posição central.

c) logo em seguida volta à posição central e assim se mantém até a chave ser desligada, quando o ponteiro se desloca para a direita por alguns instantes e volta a posição central.

d) para a esquerda com uma oscilação de frequência e amplitude constantes e assim se mantém até a chave ser desligada, quando o ponteiro volta a posição central.

e) para a esquerda com uma oscilação cuja frequência e amplitude se reduzem continuamente até a chave ser desligada, quando o ponteiro volta a posição central.

Resposta: A corrente induzida no galvanômetro se deve a variação da corrente em B1, desaparecendo após a manobra de abertura ou fechamento da chave. A Lei de Lenz garante que o sentido das correntes induzidas, na abertura e no fechamento da chave, são opostos.

Alternativa B

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6) (UCS-RS) Um condutor RS está penetrando numa região de um campo magnético uniforme de 4 T, com velocidade constante de 4 m/s.

Analise as afirmações:

I - A força eletromotriz induzida no condutor vale 2 V.

II - O condutor terá elétrons livres momentaneamente deslocados para o extremo S.

III - Não há deslocamento de cargas livres sobre o condutor RS, pois as força magnética sobre elas é nula.

Quais estão corretas?

a) apenas I

b) apenas II

c) apenas III

d) apenas I e II

e) apenas I e III

Resposta: Os elétrons livres no interior do condutor ficam sujeitos à ação de uma força magnética, pois juntamente com o condutor de deslocam com velocidade perpendicular às linhas de indução do campo magnético. Pela regra da mão esquerda esses elétrons ficam sujeitos à ação de uma força magnética orientada de R para S. Desta forma surge uma fem induzida de 1,6 V.

Alternativa B 

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7) (UFES) Uma espira gira, com velocidade angular constante, em torno do eixo AB, numa região onde há campo magnético uniforme como indicado na figura:

Pode-se dizer que:

a) Surge na espira uma corrente elétrica alternada.

b) Surge na espira uma corrente elétrica contínua.

c) Surge na espira uma força eletromotriz induzida constante.

d) Surge na espira uma força eletromotriz, sem que corrente elétrica circule na espira.

e) A força eletromotriz na espira é nula.

Resposta: Com a rotação da espira com a velocidade angular constante ω, surge uma variação de fluxo ∆Φ através da espira, variação esta que irá gerar uma induzida alternada.

e = -∆Φ/∆t            i = ∆Φ/ R . ∆t (alternada)      i = e/R

Alternativa A

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8) (PUCC-SP) Uma espira ABCD está totalmente imersa em um campo magnético B, uniforme, de intensidade 0,50 T e direção perpendicular ao plano da espira, como mostra a figura:

O lado AB de comprimento 20 cm, é móvel e se desloca com velocidade constante de 10 m/s, e R é um resistor de resistência R = 0,50 Ω. Nessas condições é correto afirmar que, devido ao movimento do lado AB da espira:

a) Não circulará nenhuma corrente na espira, pois o campo é uniforme.

b) Aparecerá uma corrente induzida, no sentido horário, de 2,0 A.

c) Aparecerá uma corrente induzida, no sentido horário de 0,50 A.

d) Aparecerá uma corrente induzida, no sentido anti-horário, de 2,0 A.

e) Aparecerá uma corrente induzida, no sentido anti-horário de 0,50 A.

Resposta: Pela regra da mão esquerda, os elétrons livres em AB ficam sujeitos a uma força magnética de B para A, gerando uma corrente convencional de A para B, ou seja: na espira em sentido horário. A fem induzida é:

e = B . l . v  = 0,5 . 2.10^-1 . 10

e = 1 V

i = e/R

i = 1/0,5

i = 2 A

Alternativa B

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9) (UEL-PR) Uma espira circular está imersa em um campo magnético. O gráfico representa o fluxo magnético através da espira em função do tempo:

O intervalo de tempo em que aparece na espira uma corrente elétrica induzida é:

a) 0 a 1 s, somente

b) 0 a 3 s

c) 1 s a 2 s, somente

d) 1 s a 3 s, somente

e) 2 s a 3 s, somente

Resposta: Para que exista corrente induzida é necessário que exista fem induzida. Pela Lei de Faraday, temos:

e = ∆Φ/∆t

ou seja, é necessária uma variação de fluxo para que exista uma fem induzida. O intervalo de tempo durante o qual há variação de fluxo é de  t = 1 s até t = 3 s.

Alternativa D

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10) (UFJF-MG) Uma lâmpada, ligada a um condutor em formato de um retângulo, é colocada em uma região onde há campo magnético uniforme, de módulo B, orientado conforme mostra a figura:

O circuito pode ser girado em torno do eixo x, apoiando-se sobre o lado AB, ou pode ser girado em torno do eixo y, apoiando sobre o lado AD, ou ainda em torno do eixo z, apoiando-se sobre o ponto A. Em torno de qual dos eixos o circuito deverá girar para acender a lâmpada? Justifique sua resposta.

Resposta: Somente em torno do eixo x (lado AB), pois só assim haverá uma variação de fluxo magnético através da área do circuito e, de acordo com a lei de Faraday, surgirá fem induzida no fio, acendendo a lâmpada.