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424 VO LU M E 4 C IÊ N CI AS D A N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s ANOTAÇÕES 425 VO LU M E 4 C IÊ N CI AS D A N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s exercícios de sala 1. (Ufpr 2020) Um circuito retangular plano tem uma área cons- tante A = 40 cm² e é submetido a um campo mag- nético B que é perpendicular à sua superfície. O campo magnético atua em toda a superfície do circuito e tem módulo B variável. O comportamento de B em função do tempo é dado pelo gráfico a seguir. Considerando o exposto acima, determine o módulo da força eletromotriz induzida ε que surge no cir- cuito retangular entre os instantes t = 10 s e t = 30s 2. (Efomm 2022) Considere uma região do espaço em que a intensi- dade do campo magnético, apontando para cima, esteja variando em função do tempo como mostrado no gráfico abaixo. Uma espira quadrada condutora de lado 20,0 cm e resistência R 10,0 m= Ω é mer- gulhada nessa região de tal forma que as linhas de campo sejam perpendiculares ao seu piano. Quando a espira é vista por cima, o módulo e o sentido da corrente nela induzida são a) 12,0 A no sentido horário. b) 12,0 A no sentido anti-horário. c) 12,0 mA no sentido horário. d) 12,0 mA no sentido anti-horário. e) 3,0 mA no sentido anti-horário. 3. (Unioeste 2020) Uma espira metálica é colocada em uma região do espaço onde existe um campo magnético B perpen- dicular ao plano da espira. Inicialmente, o campo magnético possui intensidade de 2T, sendo que esta intensidade de campo varia com o tempo t no inter- valo 0 a 3 segundos, conforme o gráfico abaixo. Considerando o gráfico e a indução eletromagnética produzida na espira, é CORRETO afirmar que: a) a força eletromotriz induzida na espira no intervalo de tempo de 0 a 1 segundo é maior do que a força eletromotriz induzida no intervalo de tempo de 2 a 3 segundos, pois a intensidade do campo é maior para o intervalo de 0 a 1 segundo. b) a força eletromotriz induzida na espira é constante nos intervalos de 0 a 1 segundo e de 2 a 3 segundos e variável no intervalo de tempo de 1 a 2 segundos. c) de acordo com a Lei de Faraday-Lenz, a força ele- tromotriz induzida na espira é diferente de zero apenas no intervalo de tempo de 1 a 2 segundos. d) a força eletromotriz induzida na espira é nula em todo o intervalo de tempo 0 a 3 segundos, pois o plano da espira não se move em relação à direção do campo magnético. e) a força eletromotriz induzida na espira no inter- valo de tempo 0 a 3 segundos decorre da interação entre o campo magnético variável e os elétrons em repouso no metal que compõe a espira. 4. (Ita 2021) Considere uma bobina circular de 200 voltas e 5,0 cm de raio, localizada em uma região onde existe um campo magnético uniforme de 1,25 T A espira encontra-se inicialmente paralela ao campo magné- tico e é girada em um quarto de volta em 15 ms 426 VO LU M E 4 C IÊ N CI AS D A N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s Assinale a alternativa que contém o valor que melhor representa a força eletromotriz média induzida na espira durante o movimento de giro descrito. a) 5,0 V b) 15 V c) 30 V d) 60 V e) 130 V 5. (Puccamp Medicina 2022) A figura mostra uma espira quadrada, de área interna 100 cm2 e resistência elétrica 0,50 Ω situada em uma região na qual existe um campo magnético uniforme de intensidade 0,20 T. Considere que o plano da espira é perpendicular às linhas do campo, as quais estão entrando na folha. A intensidade do campo magnético é reduzida uniformemente até que se anule, num intervalo de tempo de 0,05 s. A intensidade da corrente elétrica induzida na espira, em ampères, e o seu sentido, para quem olha a figura, são a) 0,01 e anti-horário. b) 0,02 e anti-horário. c) 0,04 e anti-horário. d) 0,06 e horário. e) 0,08 e horário. 6. (Enem 2020) 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 con- junto de bobinas produz um fluxo magnético variá- vel através delas, gerando uma diferença de poten- cial 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) a) intervalo de tempo em que as bobinas ficam imersas no campo magnético externo, por meio de uma dimi- nuição de velocidade no eixo de rotação do gerador. b) fluxo magnético através das bobinas, por meio de um aumento em sua área interna exposta ao campo magnético aplicado. c) intensidade do campo magnético no qual as bobi- nas estão imersas, por meio de aplicação de campos magnéticos mais intensos. d) rapidez com que o fluxo magnético varia através das bobinas, por meio de um aumento em sua veloci- dade angular. e) resistência interna do condutor que constitui as bobinas, por meio de um aumento na espessura dos terminais. 7. (Uepg 2022) transformador é um dispositivo formado, basica- mente, por duas bobinas eletricamente isoladas uma da outra, enroladas sobre um mesmo núcleo de ferro. Um dos enrolamentos chama-se primário, no qual aplica-se uma tensão alternada U1, e o outro é dito secundário, o qual terá uma tensão alternada U2. Em relação aos transformadores, assinale o que for correto. 01) Um transformador funciona tanto com corrente alter- nada como com corrente contínua, porém o funcio- namento com a corrente alternada é mais eficaz. 02) Para um transformador ideal com N1 espiras no pri- mário e N2 espiras no secundário, é válida a relação 1 2 2 1 U N . U N = 04) Nos transformadores, há perdas por efeito Joule nos enrolamentos. Também há perdas pela formação das chamadas correntes de Foucault no núcleo. Usar núcleos de ferro laminado faz com que o rendimento diminua ainda mais. 08) Para um transformador ideal, a tensão e a corrente elétrica nos enrolamentos do primário e do secundá- rio são grandezas inversamente proporcionais. 16) Em um transformador, qualquer um dos enrolamen- tos pode ser usado como primário ou secundário. 8. (Uerj) A corrente elétrica no enrolamento primário de um transformador corresponde a 10 A enquanto no enrolamento secundário corresponde a 20 A. Sabendo que o enrolamento primário possui 1200 espiras, o número de espiras do enrolamento secun- dário é: a) 600 b) 1200 c) 2400 d) 3600
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