Questão 98 do ENEM 2020 comentada
Entenda como a variação do fluxo magnético gera tensão elétrica em um gerador.
Em uma usina geradora de energia elétrica, seja através de uma queda-d’água ou através de vapor sob pressão, as pás do gerador são postas a girar. O movimento relativo de um ímã em relação a um conjunto de bobinas produz um fluxo magnético variável através delas, gerando uma diferença de potencial em seus terminais. Durante o funcionamento de um dos geradores, o operador da usina percebeu que houve um aumento inesperado da diferença de potencial elétrico nos terminais das bobinas.
Nessa situação, o aumento do módulo da diferença de potencial obtida nos terminais das bobinas resulta do aumento do(a)
- AIntervalo de tempo em que as bobinas ficam imersas no campo magnético externo, por meio de uma diminuição de velocidade no eixo de rotação do gerador.
- BFluxo magnético através das bobinas, por meio de um aumento em sua área interna exposta ao campo magnético aplicado.
- CIntensidade do campo magnético no qual as bobinas estão imersas, por meio de aplicação de campos magnéticos mais intensos.
- DRapidez com que o fluxo magnético varia através das bobinas, por meio de um aumento em sua velocidade angular.
- EResistência interna do condutor que constitui as bobinas, por meio de um aumento na espessura dos terminais.
Tente resolver antes de abrir. Errar aqui é de graça.
Ver a resposta e a resolução
O que a questão cobra
A questão cobra a lei de Faraday e a relação entre a tensão induzida e a rapidez da variação do fluxo magnético. Também exige distinguir essa rapidez do valor do fluxo em um instante.
Resolução
A lei de Faraday relaciona a tensão induzida à rapidez com que o fluxo magnético varia através das bobinas. Em forma simplificada, o módulo da tensão depende de |ΔΦ/Δt|, em que ΔΦ é a variação do fluxo e Δt é o intervalo de tempo.
O movimento relativo de um ímã em relação a um conjunto de bobinas produz um fluxo magnético variável através delas
Como o gerador funciona com as bobinas e o ímã em movimento relativo, aumentar a velocidade angular faz o fluxo variar mais rapidamente. Assim, a tensão induzida aumenta. A alternativa D aponta justamente essa mudança na rapidez da variação do fluxo.
As alternativas B e C falam em aumentar o fluxo ou o campo magnético, mas não indicam diretamente que a variação ocorra mais depressa. A alternativa A propõe diminuir a velocidade, o que reduz a rapidez dessa variação. Já a resistência do condutor, mencionada em E, não determina a tensão induzida pela variação do fluxo.
Alternativa por alternativa
- A
Está errada: diminuir a velocidade do eixo faz o fluxo variar mais lentamente, não aumenta a tensão induzida.
- B
Está errada: aumentar a área pode alterar o fluxo, mas isso, por si só, não afirma que ele varia mais rapidamente.
- C
Está errada: um campo mais intenso altera o fluxo, mas a alternativa não aponta o aumento da rapidez de sua variação.
- D
Correta. Está certa: aumentar a velocidade angular faz o fluxo magnético variar mais depressa e aumenta o módulo da tensão induzida.
- E
Está errada: a resistência do condutor não determina a tensão induzida pela variação do fluxo magnético.
Para lembrarPela lei de Faraday, o módulo da tensão induzida depende da rapidez da variação do fluxo magnético: |ΔΦ/Δt|.
Resolução escrita com ajuda de IA a partir do gabarito oficial e revisada por um segundo modelo antes de ir ao ar. Achou erro? Avise a gente.
Essa caiu. Outras do mesmo assunto também vão.
No enemjuntos você treina Correntes contínua e alternada com questões oficiais do mesmo assunto, e o app te chama para revisar antes de você esquecer.
Treinar esse assunto grátis →