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10. (Upe-ssa 3 2016) A eletricidade facilita a vida de muitas pessoas. A única desvantagem é a quantidade de fios com que se tem de lidar, se houve...

10. (Upe-ssa 3 2016) A eletricidade facilita a vida de muitas pessoas. A única desvantagem é a quantidade de fios com que se tem de lidar, se houver problemas: se você precisa desligar determinada tomada, pode ter que percorrer uma grande quantidade de fios até encontrar o fio certo. Por isso, os cientistas tentaram desenvolver métodos de transmissão de energia sem fio, o que facilitaria o processo e lidaria com fontes limpas de energia. A ideia pode soar futurista, mas não é nova. Nicola Tesla propôs teorias de transmissão sem fio de energia, no fim dos anos 1800 e começo de 1900. Uma de suas demonstrações energizava remotamente lâmpadas no chão de sua estação de experimentos em Colorado Springs. O trabalho de Tesla era impressionante, mas não gerou imediatamente métodos práticos de transmissão de energia sem fio. Desde então, os pesquisadores desenvolveram diversas técnicas para transferir eletricidade através de longas distâncias, sem utilizar fios. Algumas técnicas só existem em teoria ou protótipos, mas outras já estão em uso. Atualmente, muitos dispositivos eletrônicos têm suas baterias carregadas pelo processo de indução eletromagnética, baseado nos estudos realizados por Tesla há vários anos. Diversos celulares utilizam uma base que produz um campo magnético, capaz de atravessar uma espira resistiva instalada no celular. Um modelo simples é mostrado na figura a seguir. Sabendo que o campo da figura aponta para dentro do plano da página, que a área da espira é igual a 4,0 ????????2 e que sua resistência é igual a 0,5 ????????, determine a variação de campo magnético produzida pela base, para que uma corrente induzida de 140 ???????? atravesse a espira.

a) 175 ????????????
b) 350 ????????????
c) 450 ????????????
d) 525 ????????????
e) 700 ????????????

Essa pergunta também está no material:

09 10 - (Lista de Exercícios - Indução eletromagnética) [HEXAS]
4 pág.

Enem Escola Colegio Estadual Barao Do Rio BrancoEscola Colegio Estadual Barao Do Rio Branco

Respostas

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Para resolver esse problema, precisamos utilizar a Lei de Faraday, que relaciona a variação do fluxo magnético com a corrente induzida em uma espira. A fórmula é dada por: ε = -N * ΔΦ/Δt Onde ε é a força eletromotriz induzida, N é o número de espiras da bobina, ΔΦ é a variação do fluxo magnético e Δt é o tempo em que ocorre essa variação. Podemos reescrever essa fórmula como: ΔΦ/Δt = -ε/N Sabemos que a área da espira é igual a 4,0 cm² = 4,0 x 10^-4 m² e que sua resistência é igual a 0,5 Ω. Precisamos encontrar a variação do campo magnético produzida pela base para que uma corrente induzida de 140 mA atravesse a espira. Podemos calcular a força eletromotriz induzida utilizando a fórmula: ε = i * R Onde i é a corrente induzida e R é a resistência da espira. Substituindo os valores, temos: ε = 0,14 * 0,5 = 0,07 V Agora podemos calcular a variação do fluxo magnético utilizando a fórmula: ΔΦ/Δt = -ε/N Substituindo os valores, temos: ΔΦ/Δt = -(0,07)/(1) = -0,07 Wb/s O campo magnético é dado por: B = ΔΦ/(A * Δt) Substituindo os valores, temos: B = (-0,07)/(4,0 x 10^-4 * 1) = -175 T Como o campo magnético aponta para dentro do plano da página, a resposta correta é a letra A) 175 T.

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