PUC-SP 2019

De acordo com a lei de Faraday-Neumann-Lenz, a força eletromotriz induzida em uma espira é dada por

\[ \varepsilon = -\;\frac{\mathrm d\Phi}{\mathrm dt} \]

Logo, o gráfico de \(\varepsilon(t)\) é o negativo da derivada do gráfico de fluxo magnético \(\Phi(t)\).

1. Derivada (inclinação) em cada intervalo

• 0 a 1 s: \(\Phi\) sobe de 0 Wb para +0{,}5 Wb → inclinação +0{,}5 Wb s⁻¹ → \(\varepsilon=-0{,}5\;\text{V}\) (valor negativo).
• 1 a 3 s: \(\Phi\) constante (+0{,}5 Wb) → inclinação 0 → \(\varepsilon=0\).
• 3 a 4 s: desce de +0{,}5 Wb para 0 → inclinação −0{,}5 Wb s⁻¹ → \(\varepsilon=+0{,}5\;\text{V}\).
• 4 a 5 s: \(\Phi\) constante (0) → \(\varepsilon=0\).
• 5 a 6 s: desce de 0 para −0{,}5 Wb → inclinação −0{,}5 → \(\varepsilon=+0{,}5\;\text{V}\).
• 6 a 8 s: \(\Phi\) constante (−0{,}5) → \(\varepsilon=0\).
• 8 a 9 s: sobe de −0{,}5 para 0 → inclinação +0{,}5 → \(\varepsilon=-0{,}5\;\text{V}\).
• 9 a 10 s: \(\Phi\) constante (0) → \(\varepsilon=0\).
• 10 a 11 s: sobe de 0 para +0{,}5 → inclinação +0{,}5 → \(\varepsilon=-0{,}5\;\text{V}\).

Desse modo, o gráfico de \(\varepsilon\) apresenta pulsos constantes de +0,5 V ou −0,5 V apenas durante os trechos inclinados do gráfico de \(\Phi\); nos trechos horizontais ele vale zero.

O único gráfico que segue exatamente essa sequência (−, 0, +, 0, +, 0, −, 0, −) é o gráfico da alternativa D.