Tópicos de Física 3 - Parte 2-175-177

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477TÓPICO 4 | INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA
Verifica-se uma corrente elétrica induzida na 
espira condutora na(s) situação(ões)
a) 1, apenas.
b) 3, apenas.
c) 1 e 2, apenas.
d) 2 e 3, apenas.
e) 1, 2 e 3.
 Resolução:
Uma corrente elétrica será induzida na espira 
nas situações em que o fluxo magnético atra-
vés dela for variável no tempo. Isso ocorre na 
situação 1, pois a espira girando faz com que 
a área que as linhas de campo têm de atra-
vessar aumente e diminua ao longo de seu 
período de rotação; e na situação 2, pois a 
lâmpada piscando indica uma corrente elétri-
ca no circuito, variável no tempo, a qual indu-
zirá um campo magnético também variável no 
tempo ao atravessar a área delimitada pela 
espira. Na situação 3 a corrente elétrica, ao 
contrário, é constante, gerando um campo 
magnético invariante no tempo, que atravessa 
uma área também constante, sem variação 
no fluxo magnético e sem corrente induzida 
na espira.
Resposta: alternativa c.
 11. (UFPR) Michael Faraday foi um cientista inglês 
que viveu no século XIX. Através de suas des-
cobertas foram estabelecidas as bases do ele-
tromagnetismo, relacionando fenômenos da 
eletricidade, eletroquímica e magnetismo. 
Suas invenções permitiram o desenvolvimen-
to do gerador elétrico, e foi graças a seus es-
forços que a eletricidade tornou-se uma tec-
nologia de uso prático. Em sua homenagem, 
uma das quatro leis do eletromagnetismo leva 
seu nome e pode ser expressa como: e 5
DF
Dt
, 
onde e é a força eletromotriz induzida em um 
circuito, F o fluxo magnético através desse 
circuito e t é o tempo.
Considere a figura abaixo, que representa um 
ímã próximo a um anel condutor e um obser-
vador na posição O. O ímã pode deslocar-se 
ao longo do eixo do anel e a distância entre o 
polo norte e o centro do anel é d. Tendo em 
vista essas informações, identifique as se-
guintes afirmativas como verdadeiras (V) ou 
falsas (F):
( ) Mantendo-se a distância d constante se 
observará o surgimento de uma corrente 
induzida no anel no sentido contrário.
( ) Durante a aproximação do ímã à espira, 
observa-se o surgimento de uma corrente 
induzida no anel no sentido horário.
E.R.
 10. (ITA-SP) A figura a seguir representa um fio re-
tilíneo pelo qual circula uma corrente de i am-
pères no sentido indicado. Próximo do fio existem 
duas espiras retangulares A e B planas e copla-
nares com o fio. Se a corrente no fio retilíneo está 
crescendo com o tempo, pode-se afirmar que:
B
A
i
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/A
rq
u
iv
o
 d
a
 e
d
it
o
ra
a) aparecem correntes induzidas em A e B, ambas 
no sentido horário.
b) aparecem correntes induzidas em A e B, ambas 
no sentido anti-horário.
c) aparecem correntes induzidas no sentido an-
ti-horário em A e horário em B.
d) neste caso só se pode dizer o sentido da cor-
rente induzida se conhecermos as áreas das 
espiras A e B.
e) o fio atrai as espiras A e B.
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
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U
F
P
R
, 
2
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1
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R
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478 UNIDADE 3 | ELETROMAGNETISMO
( ) Durante o afastamento do ímã em relação 
à espira, observa-se o surgimento de 
uma corrente induzida no anel no sentido 
horário.
( ) Girando-se o anel em torno do eixo z, ob-
serva-se o surgimento de uma corrente 
induzida.
Assinale a alternativa que apresenta a se-
quência correta, de cima para baixo.
a) F – F – V – V.
b) F – V – F – V.
c) V – V – F – F.
d) V – F – V – V.
e) F – F – V – F.
 Resolução:
(F) Se a distância d for mantida constante, o 
ímã não estará em movimento e, como 
consequência, não haverá variação de flu-
xo magnético no anel, tampouco corrente 
induzida.
(F) A intensidade do campo magnético que 
corta a superfície do anel aumenta com a 
aproximação do ímã, ocasionando uma va-
riação positiva do fluxo magnético. Essa 
variação induzirá uma corrente elétrica no 
anel tal que gere um campo magnético in-
duzido que diminua esse fluxo. Essa dimi-
nuição ocorrerá porque o campo induzido 
aplicará uma força sobre o ímã no sentido 
contrário a seu movimento, repelindo-o. 
Portanto, o campo magnético induzido tem 
de ser no sentido do eixo x negativo, gerado 
por uma corrente no sentido anti-horário 
do anel, pela regra da mão direita.
(V) Neste caso, a variação do fluxo magnético é 
negativa e o campo magnético induzido na 
espira tende a aumentá-lo. Para isso, o cam-
po magnético induzido deve ser no mesmo 
sentido do campo do ímã e, portanto, a cor-
rente no anel deve ser no sentido horário.
(V) As linhas do campo magnético do ímã atra-
vessam uma área do anel que está cicli-
camente variando o valor por conta de sua 
rotação. Portanto, haverá variação no flu-
xo magnético no anel e, consequentemen-
te, corrente elétrica induzida. 
Resposta: alternativa a.
 13. (UPE) Uma bobina formada por 5 espiras que 
possui um raio igual a 3,0 cm é atravessada 
por um campo magnético perpendicular ao 
plano da bobina.
Se o campo magnético tem seu módulo va-
riado de 1,0 T até 3,5 T em 9,0 ms, é CORRE-
TO afirmar que a força eletromotriz induzida 
foi, em média, igual a 
a) 25 mV
b) 75 mV
c) 0,25 V
d) 1,25 V
e) 3,75 V
Resolução:
A força eletromotriz induzida e nas espiras 
de raio r 5 3 ? 1022 m ocorre, pela Lei de 
Faraday, por conta da variação do fluxo mag-
nético através delas. O fluxo magnético varia 
por conta da variação 
D
D
B
t
 do campo mag-
nético sobre a superfície total A 5 nπr2 das 
E.R.
 12. Um anel metálico cai verticalmente devido ao seu 
peso em uma região de campo magnético cons-
tante saindo perpendicularmente ao plano da 
folha, de acordo com a figura abaixo.
Assinale a alternativa CORRETA sobre a corrente 
induzida no anel.
a) Não existe corrente induzida no anel durante o 
percurso da queda, pois o campo é constante.
b) A corrente induzida no anel é no sentido horá-
rio quando o anel entra na região do campo.
c) A corrente induzida no anel é no sentido anti- 
-horário quando o anel entra na região do campo.
d) Existe uma corrente induzida durante todo o 
instante de queda devido à variação da posição 
do anel em relação ao campo.
e) Existe uma corrente induzida somente quando o 
anel se encontra totalmente imerso no campo.
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
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479TÓPICO 4 | INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA
 15. (UPE) 
Em 1859 aconteceu uma erupção solar, e, na 
Terra, os fios soltaram faíscas, que deram choques 
nos operadores de telégrafo, botando fogo no papel. 
Foi a maior tempestade geomagnética de que há 
registros históricos. O Sol arremessou bilhões de 
toneladas de elétrons e prótons para a Terra, e, 
quando essas partículas bateram no campo mag-
nético do planeta, criaram auroras espetaculares 
nas cores vermelho, verde e roxo no céu noturno 
– além de correntes poderosas de eletricidade, que 
saltaram do chão para os fios, sobrecarregando os 
circuitos. Se uma tempestade dessas acontecesse 
no século XXI, muito mais que fios e papel estaria 
em risco. Alguns satélites de telecomunicação mui-
to acima da Terra seriam desligados. Os sinais do 
GPS ficariam misturados. E o surto de eletricidade, 
vindo do chão, ameaçaria as redes elétricas, quem 
sabe deixando um continente ou dois nas trevas. 
(...) O exemplo mais estudado e inequívoco de a 
capacidade solar prejudicar redes elétricas aconte-
ceu em 13 de março de 1989, na província cana-
dense do Quebec. Nas primeiras horas da manhã, 
uma tempestade solar gerou correntes nos fios de 
transmissão, desligando disjuntores. Em questão 
de minutos, um apagão tomou conta da província, 
fechando empresas, escolas, aeroportos e metrôs 
até a energia ser religada no fim daquele dia. (...)
Fonte: http://ultimosegundo.ig.com.br/ciencia/2013-03-30/
cientistas-avaliam-consequencias-das-tempestades-solares.html, 
acessado em: 14 de julho de 2016. (Adaptado)Considerando-se o trecho acima e os conheci-
mentos básicos acerca do eletromagnetismo, é 
CORRETO afirmar que
a) o campo elétrico terrestre é o principal respon-
sável por repelir os elétrons arremessados 
pelo Sol, criando os efeitos de luz denominados 
de auroras boreais.
b) a baixa função trabalho, característica do ma-
terial utilizado nos fios metálicos de transmis-
são, ocasionou o desligamento dos disjuntores 
em Quebec.
c) o tempo entre a observação de uma atividade 
anormal na superfície do Sol e a chegada da 
tempestade solar à Terra é nulo, uma vez que 
as partículas arremessadas pelo astro viajam 
na velocidade da luz.
d) uma possível explicação é que as correntes nos 
fios de transmissão, que desligaram os disjun-
tores em Quebec, foram criadas por indução 
magnética, por causa dos efeitos da tempes-
tade solar sobre o campo magnético terrestre.
e) as auroras espetaculares relatadas podem ser 
explicadas pelo efeito fotoelétrico.
 14. (UEL-PR) Analise a figura a seguir, que representa 
o esquema de um circuito com a forma da letra U, 
disposto perpendicularmente à superfície da Terra.
Esse circuito é composto por condutores ideais 
(sem resistência) ligados por um resistor de 
resistência 5 V. Uma barra L, também condu-
tora ideal, com massa m 5 1 kg e comprimen-
to , 5 1 m, encaixada por guias condutoras 
ideais em suas extremidades, desliza sem atri-
to e sempre perpendicularmente aos trilhos ab 
e cd. Todo o conjunto está imerso em um cam-
po magnético constante, no espaço e no tempo, 
de módulo B 5 1 T, com direção perpendicular 
ao plano do circuito e cujo sentido é entrando 
na folha. A barra é abandonada iniciando o seu 
movimento a partir do repouso.
Desprezando a resistência do ar e considerando 
que 5g 10
m
s2
, calcule
a) a corrente elétrica induzida no circuito após o 
equilíbrio;
b) a força eletromotriz após o equilíbrio.
Justifique sua resposta apresentando todos os 
cálculos realizados.
n 5 5 espiras. Aplicando na fórmula da Lei de 
Faraday, ao também utilizar as informações 
do enunciado de que DB 5 3,5 2 1 5 2,5 T e 
Dt 5 9 ? 1023 s, e considerar π > 3:
e 5
DF
D
5
D
Dt
A
B
t
e 5
D
D
e 5 ? ? ?
?
2
2
π ⇒ πn r
B
t
5 (3 10 )
2,5
9 10
2 2 2
3
e 5 3,75 V
Resposta: alternativa e.
R
e
p
ro
d
u
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ã
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E
L
, 
2
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1
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