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UEFS Caderno 3 2010/1
Com base nos conhecimentos sobre os fenômenos de indução magnética, é correto afirmar:
a
Campos magnéticos estáticos produzem campos elétricos.
b
O fenômeno de indução eletromagnética em uma bobina ocorre quando existe um campo de indução magnética constante no seu interior.
c
O sentido da corrente induzida é tal que o campo magnético por ela produzido se opõe à mudança de fluxo que a originou.
d
O fluxo magnético é inversamente proporcional ao número de linhas que atravessam a superfície.
e
O princípio de indução da força eletromotriz é explicado pela conservação da carga elétrica.
Ver resposta
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Resposta
C
Resolução
Solução passo a passo
Para analisar os fenômenos de indução magnética, lembramos dois pontos-chave:
- Lei de Faraday: a força eletromotriz induzida (fem) em um circuito é proporcional à variação temporal do fluxo magnético que atravessa esse circuito: \(\mathcal{E} = -\dfrac{d\Phi_B}{dt}\).
- Lei de Lenz: o sinal negativo indica que a corrente induzida cria um campo magnético cujo sentido se opõe à variação de fluxo que a originou.
Com base nessas leis:
- Campo magnético estático (não variável) não gera campo elétrico; logo a opção A é falsa.
- Para haver indução em uma bobina, é necessário fluxo variável, não constante; logo a opção B é falsa.
- A descrição da lei de Lenz na opção C está correta: o sentido da corrente induzida se opõe à mudança de fluxo.
- Fluxo magnético é proporcional (e não inversamente proporcional) ao número de linhas de campo que atravessam a superfície; logo a opção D é falsa.
- A conservação de carga não explica diretamente a indução da fem; o fenômeno é explicado pela variação de fluxo (Faraday); logo a opção E é falsa.
Portanto, a alternativa correta é letra C.
Dicas
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Lembre-se: somente variações de fluxo magnético geram fem.
O sentido da corrente induzida segue a lei de Lenz: opõe-se à mudança.
Verifique se as afirmações usam "constante" ou "variável" corretamente ao falar de campo ou fluxo.
Erros Comuns
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Confundir campo magnético estático com variável e achar que qualquer B gera E.
Esquecer que a lei de Lenz fala em oposição à variação, não ao campo original.
Achar que a conservação de carga explica diretamente a indução, quando na verdade é a variação de fluxo.
Revisão
Revisão dos conceitos
- Fluxo magnético (\(\Phi_B\)): produto do campo magnético médio pela área e pelo cosseno do ângulo entre \(\vec B\) e a normal da superfície.
- Lei de Faraday: uma variação de fluxo magnético em um circuito induz uma fem.
- Lei de Lenz: a corrente induzida cria um campo que se opõe à variação causadora, garantindo conservação de energia.
- Campos elétricos induzidos: somente surgem com campo magnético variável no tempo.
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