SIMULADO_12_-ELETROMAGNETISMO (1)

Prévia do material em texto

SIMULADO 12 
 
1. (Ufsc) O Circo da Física viaja pelo Brasil apresentando seu espetáculo para divertir o público 
de várias idades, mas também para ensinar e divulgar a Física de maneira lúdica e 
contextualizada. Muitas vezes, é necessária a substituição de alguns equipamentos elétricos que 
são danificados. Como o show não pode parar, esses equipamentos são comprados nas próprias 
cidades onde o circo está instalado, portanto alguns possuem especificação 220 V e outros, 
110 V. Outro aspecto fundamental é a proteção dos equipamentos elétricos utilizados nos shows 
contra possíveis descargas elétricas. Para isso, é instalado um para-raios no topo da estrutura 
do circo, como mostra a figura abaixo. 
 
 
 
Com base no exposto, é correto afirmar que: 
01) quando o Circo da Física está em uma cidade com rede elétrica de tensão 220 V, os 
aparelhos que funcionam com tensão de 110 V devem ser ligados a transformadores com 
potência de entrada igual à metade da potência de saída. 
02) o para-raios tem a função de impedir que a descarga elétrica aconteça sobre o Circo da 
Física, logo ele dificulta a passagem das cargas elétricas nessa região, repelindo-as para 
longe. 
04) quando o para-raios está eletrizado, há maior concentração de cargas elétricas nas suas 
pontas do que no restante do para-raios. 
08) a corrente elétrica na saída do transformador é alternada. 
16) o princípio de funcionamento tanto do transformador quanto do para-raios está baseado na 
indução eletromagnética. 
32) em um transformador, a frequência da tensão de saída é a mesma que a da tensão de 
entrada. 
 
 
Resposta: 
 
04 + 08 + 32 = 44. 
 
Análise das assertivas: 
[01] Falsa. O correto seria ligar a entrada do transformador, isto é, o primário em 220 V e a 
tensão de saída (secundário) teria a tensão de 110 V, assim, considerando um 
transformador ideal, a potência de entrada seria o dobro da potência de saída. 
[02] Falsa. O para-raios funciona como uma proteção à rede elétrica e equipamentos ligados a 
ela por utilizar a indução eletrostática (poder das pontas) para promover um caminho mais 
fácil a essas descargas elétricas que ao atingir o dispositivo, percorrem os cabos até dissipar 
sua energia no solo. Esses cabos devem estar bem isolados de estruturas metálicas e 
materiais inflamáveis. 
[04] Verdadeira. Esse fenômeno chama-se indução eletrostática (poder das pontas). 
[08] Verdadeira. As saídas de um transformador, assim como a entrada, são de corrente 
alternada, pois seu funcionamento depende da variação do fluxo magnético. 
[16] Falsa. O princípio de funcionamento do transformador está baseado na indução 
eletromagnética, mas o para-raios na indução eletrostática. 
[32] Verdadeira. Nos transformadores, as frequências de entrada e saída são as mesmas. 
 
 
 
 
2. (Enem) As redes de alta tensão para transmissão de energia elétrica geram campo magnético 
variável o suficiente para induzir corrente elétrica no arame das cercas. Tanto os animais quanto 
os funcionários das propriedades rurais ou das concessionárias de energia devem ter muito 
cuidado ao se aproximarem de uma cerca quando esta estiver próxima a uma rede de alta 
 
 
tensão, pois, se tocarem no arame da cerca, poderão sofrer choque elétrico. 
 
Para minimizar este tipo de problema, deve-se: 
a) Fazer o aterramento dos arames da cerca. 
b) Acrescentar fusível de segurança na cerca. 
c) Realizar o aterramento da rede de alta tensão. 
d) Instalar fusível de segurança na rede de alta tensão. 
e) Utilizar fios encapados com isolante na rede de alta tensão. 
 
 
Resposta: 
 
[A] 
 
Para que se minimize o problema de choque elétrico após contato com a cerca, esta deve ser 
aterrada de modo a se evitar o acúmulo de cargas elétricas sobre a mesma. 
 
 
 
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
Informações para resolução da(s) questão(ões) a seguir: 
 
O crescimento desordenado, a falta de infraestrutura, os problemas sociais e a desonestidade 
de alguns acarretam um tipo de furto na rede elétrica conhecido como “gato”. Há dois tipos de 
“gato”: 
 
1. Dos que alteram o medidor para pagarem menos energia elétrica do que realmente gastaram; 
2. Dos que fazem ligações clandestinas na rede elétrica, puxando fios diretamente dos postes 
da rua para o interior das casas, sem pagar qualquer valor pela energia. 
 
Em ambos os casos, a população é duplamente prejudicada: podem ocorrer interrupções no 
fornecimento, devido ao aumento descontrolado no consumo, e o valor correspondente a energia 
roubada é rateado pelos outros pagantes. 
 
(Disponível em: www.mundodaeletrica.com.br/perigo-dos-gatos-na-rede-eletrica, acesso em 
26/08/2018. Adaptado. Acessado em 18/09/18.) 
 
 
Com base nas informações fornecidas, responda ao que se pede: 
 
 
3. (G1 - cotil) Um transformador, presente nos postes da rua, é dimensionado para atender a 
um determinado número de residências e poderá ter um mau funcionamento devido à 
sobrecarga, caso tenha que atender a uma carga extra de várias ligações clandestinas. 
 
A função do transformador é: 
a) transformar a corrente contínua (CC) em corrente alternada (AC). 
b) transformar a corrente alternada (AC) em corrente contínua (CC). 
c) baixar a alta tensão que vem das subestações para baixa tensão usada nas residências. 
d) subir a tensão das subestações para alta tensão usada nas residências. 
 
 
Resposta: 
 
[C] 
 
Transformadores são dispositivos baseados na indução eletromagnética, usados para elevar ou 
 
 
baixar tensões elétricas. No caso dos transformadores usados nas redes de distribuição de 
energia elétrica, eles baixam a tensão que vem da subestação para a tensão usada nas 
residências. 
 
 
 
 
4. (Acafe) Tasers são armas de eletrochoque que usam uma corrente elétrica para imobilizar 
pessoas que estejam representando alguma ameaça a alguém ou à ordem pública. O sistema 
interno da arma cria e trata a corrente elétrica que será descarregada por meio dos fios de cobre. 
Capacitores, transformadores e baterias são peças fundamentais nesse processo. 
Fonte: Disponível em: < https://www.tecmundo.com.br/infografico/12216-a-tecnologia-das-
armas-taser-infografico-.htm>. Adaptada. Acesso em: 03 de set. 2017. 
 
 
Nesse sentido, assinale a alternativa correta que completa as lacunas das frases a seguir. 
 
O Transformador é um equipamento elétrico que tem seu princípio de funcionamento baseado 
na __________. A bateria é uma fonte de energia que transforma energia __________ em 
energia elétrica. O capacitor é um dispositivo que armazena __________. 
a) Lei de Coulomb - térmica - campo magnético 
b) Lei de Lenz - luminosa - corrente elétrica 
c) Lei de Faraday - química - cargas elétricas 
d) Lei de Newton - magnética - resistência elétrica 
 
 
Resposta: 
 
[C] 
 
Os transformadores são equipamentos baseados nas leis de Faraday e Lenz, eletromagnetismo 
e indução eletromagnética e servem para alterar um valor de tensão e corrente e também usados 
em circuitos elétricos para modificar impedâncias. 
As baterias são dispositivos que transformam a energia química em energia elétrica através de 
reações espontâneas de oxirredução. 
Capacitor é um dispositivo eletrônico cuja sua função básica é armazenar cargas elétricas, 
consequentemente é um acumulador de energia potencial elétrica. 
 
 
 
 
5. (Enem) Cercas elétricas instaladas nas zonas urbanas são dispositivos de segurança 
planejados para inibir roubos e devem ser projetadas para, no máximo, assustar as pessoas que 
toquem a fiação que delimita os domínios de uma propriedade. A legislação vigente que trata 
sobre as cercas elétricas determina que a unidade de controle deverá ser constituída, no mínimo, 
de um aparelho energizador de cercas que apresente um transformador e um capacitor. Ela 
também menciona que o tipo de corrente elétrica deve ser pulsante. 
 
Considere que o transformador supracitado seja constituído basicamente por um enrolamento 
primário e outro secundário,e que este último está ligado indiretamente à fiação. A função do 
transformador em uma cerca elétrica é 
a) reduzir a intensidade de corrente elétrica associada ao secundário. 
b) aumentar a potência elétrica associada ao secundário. 
c) amplificar a energia elétrica associada a este dispositivo. 
d) proporcionar perdas de energia do primário ao secundário. 
e) provocar grande perda de potência elétrica no secundário. 
 
 
 
 
Resposta: 
 
[A] 
 
Como a potência é a mesma no primário e no secundário, temos a seguinte relação entre as 
tensões e as correntes: 
1 2 11 2 2P P V I V I=  = 
 
Para que os possíveis danos causados às pessoas sejam minimizados, é necessário que a 
corrente elétrica associada ao secundário seja reduzida, já que este está ligado diretamente a 
fiação.