1.(UFMG – 2006) Rafael utiliza duas bobinas, uma pilha, um interruptor e um amperímetro para fazer a montagem mostrada nesta figura:

Ele liga uma das bobinas em série com a pilha e com o interruptor, inicialmente, desligado. A outra bobina, ele a conecta ao amperímetro e a coloca próximo à primeira. Em seguida, Rafael liga o interruptor no instante t1 e desliga-o no instante t2. Assinale a alternativa cujo gráfico melhor representa a corrente no amperímetro em função do tempo, na situação descrita.

Lei de Faraday-Lenz:

ε = − ΔΦ

       ΔT

Para gerar corrente induzida é preciso fazer o Fluxo Magnético Φ variar com o tempo T. Ao ligarmos o circuito, a corrente cria um campo magnético no solenóide, cujas linhas de indução irão passar pela bobina, esta ligada ao amperímetro.

O fluxo magnético aparece ao ligarmos o circuito, quando não havia nenhuma linha de indução. Nesta hora, ele varia. A partir daí, se deixarmos o circuito ligado, o fluxo passa a ser constante. Ele varia novamente ao desligarmos o circuito, quando então há fluxo, que desaparece. Note que ao ligar o fluxo aumenta e ao desligar o fluxo diminui. Assim, pela Lei de Lenz, “a corrente contraria a causa que a causou”, a corrente deve circular em sentidos opostos nos dois momentos: ligar e desligar.

Letra :B

2.(UFMG/2009) Sabe-se que uma corrente elétrica pode ser induzida em uma espira colocada próxima a um cabo de transmissão de corrente elétrica alternada – ou seja, uma corrente que varia com o tempo. Considere que uma espira retangular é colocada próxima a um fio reto e longo de duas maneiras diferentes, como representado nestas figuras:

Na situação representada em I, o fio está perpendicular ao plano da espira e, na situação representada em II, o fio está paralelo a um dos lados da espira. Nos dois casos, há uma corrente alternada no fio. Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que uma corrente elétrica induzida na espira

A) ocorre apenas na situação I.

B) ocorre apenas na situação II.

C) ocorre nas duas situações.

D) não ocorre em qualquer das duas situações.

Para gerar eletricidade, o fluxo magnético Δφ deve variar com o tempo Δt. E o fluxo é dado pelo número de linhas que furam o plano da espira.

A origem do magnetismo é o movimento das cargas elétricas. Numa corrente, cargas em movimento, sempre temos um campo magnético associado. Podemos imaginar as linhas de indução do campo e verificar se elas variam ou não dentro da espira, para saber se haverá ou não

corrente induzida – eletricidade gerada!

Note que as linhas são circulares em torno do fio. O fato de elas

irem se afastando é importante, pois mostra que o campo vai

diminuindo à medida que se afasta do fio.

Porém, para a questão, o que importa é que as linhas são tangentes ao plano da espira, ou seja, não furam a espira. Conseqüentemente, não podem ter seu fluxo variando no tempo e gerando assim uma corrente induzida!

Na figura 2 o caso é diferente! As linhas penetram no plano da espira. E sua quantidade – módulo – e sentido de circulação variam com

o tempo porque a corrente é alternada! Assim, aqui temos um fluxo magnético variável com o tempo e, agora sim, será gerada uma corrente elétrica que o amperímetro irá marcar.

 Letra:B

3. (UFMG/96) Um anel metálico é preso na extremidade de um cordão e posto a oscilar. Durante

seu movimento, ele passa por uma região onde existe um campo magnético uniforme como mostra a figura. Considere que o plano do anel permanece sempre perpendicular â direção do campo magnético e que a linha tracejada representa a trajetória do anel.

Pode-se afirmar que, durante a oscilação, aparecerá uma corrente elétrica induzida no anel quando ele estiver passando nas regiões

A) I, II, III, IV e V.     B) II, III e IV.     C) II e IV.     D) III

-Nas posições I e V, a espira se move onde não há campo, logo o fluxo magnético não

varia.

-Na posição III, ela se move dentro de um campo uniforme, logo constante, mantendo

φ.

-Porém, em II e IV ela está justamente na transição, na entrada e na saída do campo.

Assim, nestas posições o fluxo φ está variando, e eletricidade sendo gerada.

Letra: C

4. (UFOP/2009) Qual dispositivo abaixo utiliza o princípio da indução eletromagnética no

seu funcionamento básico?

A) um chuveiro elétrico

B) um ferro de passar roupa

C) um liquidificador

D) uma bateria de automóvel

O princípio da indução se relaciona às Leis de Faraday e Lenz. Vem da forma de gerar eletricidade colocando bobinas para girar próximas a ímãs, como nos motores, por sinal.

Letra C

5. Uma espira metálica se move para a direita em direção a um campo magnético uniforme, conforme ilustrado na figura abaixo.

De acordo com a Lei de Faraday, aparecerá uma corrente induzida na espira tanto na entrada quanto na saída da espira da região do campo magnético. Considerando a Lei de Lenz, sobre estas correntes induzidas na entrada e na saída, é correto afirmar

que:

a) ambas circularão na espira no sentido horário.

b) ambas circularão na espira no sentido anti-horário.

c) ambas serão perpendiculares ao plano da espira.

d) uma delas será no sentido horário e a outra no sentido anti-horário.

“De acordo com a Lei de Faraday, aparecerá uma corrente induzida na espira tanto na entrada quanto na saída da espira da região do campo magnético” Assim quando a espira entrar na região, segundo a regra da mão direita aparecerá uma corrente de sentido anti-horário

O mesmo acontecerá no outro lado, apenas que do outro lado da espira, assim a corrente será invertida

Letra: D

6. (UFPR/2006) O fenômeno da indução eletromagnética permite explicar

o funcionamento de diversos aparelhos, entre eles o transformador, o qual é um equipamento elétrico que surgiu no início do século 19, como resultado da união entre o trabalho de cientistas e engenheiros, sendo hoje um componente essencial na tecnologia elétrica e eletrônica. Utilizado quando se tem a necessidade de aumentar ou diminuir a tensão elétrica, o transformador é constituído por um núcleo de ferro e duas bobinas, conforme ilustra a figura a seguir. Uma das bobinas (chamada de primário) tem N1 espiras e sobre ela é aplicada a tensão U1, enquanto que a outra (chamada de secundário) tem N2 espiras e fornece a tensão U2.

Sobre o transformador, é correto afirmar:

a) É utilizado para modificar a tensão tanto em sistemas de corrente contínua quanto nos de corrente

alternada.

b) Num transformador ideal, a potência fornecida ao primário é diferente da potência fornecida pelo

secundário.

c) Quando o número de espiras N1 é menor que N2 , a corrente no secundário é maior que a corrente

no primário.

d) Quando o número de espiras N1 é menor que N2 , a tensão U2 será maior que a tensão aplicada U1.

O transformador funciona baseado na Lei de Faraday-Lenz, gerando corrente no secundário somente se no primário ela for alternada – contínua não varia o fluxo magnético φ – e conservando a energia se for ideal, ou seja, potência constante.

Não é difícil mostrar, pela relação do campo magnético num solenóide, que depende

do número de espiras e pela fórmula da pontência elétrica, P = Vi

Como o lado 1 tem menos espiras, o dois que tem mais terá maior voltagem e menor corrente.

 Letra D

7. (UFMG/94) Este diagrama mostra um pêndulo com uma placa de cobre presa em sua extremidade. Esse pêndulo pode oscilar livremente, mas, quando a placa de cobre é colocada entre os pólos de um imã forte, ele pára de oscilar rapidamente.

Isso ocorre por que

a) a placa de cobre fica ionizada.

b) a placa de cobre fica eletricamente carregada.

c) correntes elétricas são induzidas na placa de cobre.

d) os átomos de cobre ficam eletricamente polarizados.

Cobre, sendo bom condutor, permite a circulação de corrente elétrica. Ao passar perto do ímã, o fluxo magnético varia e gera-se eletricidade na placa, com circulação de corrente.

Pela Lei de Lenz, para gerar eletricidade é preciso converter algum outro tipo de energia, no caso, cinética, do movimento. A placa pára gerando eletricidade.

Letra C

8. Um gerador e um motor elétrico são aparelhos semelhantes no tocante à transformação de energia. O gerador converte energia cinética em elétrica e o motor faz literalmente o contrário: converte energia elétrica em cinética. Observe a imagem de um grande

gerador. Sobre a geração de eletricidade, é correto afirmar que:

a) a corrente elétrica gerada neste processo é contínua.

b) a corrente elétrica gerada neste processo é alternada.

c) a geração de eletricidade é baseada na Lei de Boyle.

d) a geração de eletricidade é baseada nas Leis de Newton.

Como o gerador é posto a girar e o fluxo magnético nos enrolamentos varia, de acordo com a Lei de Faraday-Lenz

 Letra B

9. Um transformador recebe 50 V de tensão alternada no primário e entrega 1.000 V no secundário. Sabendo que o número de espiras do secundário são 3.000, calcule o número de espiras do primário.

10. Uma lanterna sem pilhas, recentemente lançada no mercado funciona transformando em energia elétrica a energia cinética que lhe é fornecida pelo usuário – para isso ele deve agitá-la fortemente na direção do seu comprimento. Como o interior dessa lanterna é visível, pode-se ver como funciona: ao agitá-la, o usuário faz um ímã cilíndrico atravessar uma bobina para frente e para trás. O movimento do ímã através da bobina faz aparecer nela uma corrente induzida que percorre e acende a lâmpada.

O princípio físico em que se baseia essa lanterna e a corrente induzida na bobina são,

respectivamente:

a) indução eletromagnética; corrente alternada.

b) indução eletromagnética; corrente contínua.

c) lei de Coulomb; corrente contínua.

d) lei de Coulomb; corrente alternada.

e) lei de Ampère; correntes alternada ou contínua

podem ser induzidas.

alternativa A

A lanterna baseia-se no princípio da indução eletromagnética que, nesse caso, produz corrente cujo sentido se inverte ao longo do tempo (corrente alternada).

César e Dionatan