Ficha nº1 : Exames e TI (2006 – 2013)
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Ficha nº1
Exercícios de exames e testes intermédios (2006 – 2013)
11ºano – Física – Domínio 2 – Subdomínio 2 (Eletromagnetismo)
1. (TI – 16/01/2008) Em 1820, Oersted verificou experimentalmente que a corrente eléctrica produz efeitos magnéticos.
Em 1831, Faraday evidenciou, também experimentalmente, a possibilidade de induzir corrente eléctrica num circuito fechado não ligado a uma fonte de alimentação, a partir de um campo magnético que varia no tempo.
Assim surgiu a teoria electromagnética, cujo desenvolvimento se baseou no conceito de campo.
1.1. Considere um íman paralelo ao eixo dos zz e uma espira, E, de fio de cobre colocada no plano xOy, conforme ilustra a figura 3.
Seleccione a opção que completa correctamente a frase seguinte.
A corrente eléctrica que passa na espira é nula quando o íman…
(A) … e a espira se deslocam verticalmente para cima com velocidades diferentes.
(B) … está em repouso e a espira se desloca verticalmente para cima.
(C) … está em repouso e a espira se desloca horizontalmente para a direita.
(D) … e a espira se deslocam verticalmente para cima, com a mesma velocidade.
- Opção (D)
A corrente eléctrica que passa na espira é nula quando as posições relativas do íman e da espira se mantêm invariáveis, isto é, quando estão ambos parados ou quando se movem com a mesma velocidade.
⇒ Nas opções (A), (B) e (C) a espira é percorrida por uma corrente elétrica, pois o íman e a espira estão em movimento um relação ao outro.
⇒ Na situação (D), tal não acontece, pois, ao deslocarem-se ambos para cima e com a mesma velocidade, estão em repouso relativo, pelo que é a opção que completa corretamente a frase.
- Opção (D)…………. 8 pontos
1.2. A figura 4 representa, no plano xOy, as linhas de um campo eléctrico, em que numa delas se situam os pontos A e B.
Seleccione a alternativa correcta.
(A) Se o módulo do campo em A for 5 x 10–2 V m–1, em B tem também o módulo de 5 x 10–2 V m–1.
(B) Em A o campo tem a direcção e o sentido do eixo dos xx e em B o campo tem a direcção e o sentido do eixo dos yy.
(C) Se o módulo do campo em A for 3 x 10–2 V m–1, em B pode ter o m.dulo de 5 x 10–2 V m–1 .
(D) Em A e em B o campo tem direcção perpendicular ao plano xOy.
- Opção (C)
O campo eléctrico em cada ponto é tangente às linhas de campo, sendo mais intenso onde as linhas se adensam.
⇒ (A) Falsa.
A densidade das linhas de campo onde se situa B é maior do que onde se situa A, logo, a intensidade do campo elétrico em B é superior ao de A.
⇒ (B) Falsa.
O vetor campo elétrico é, em cada ponto, tangente às linhas de campo e em nenhum dos pontos referidos essa direção coincide com os eixos referidos.
⇒ (C) Verdadeira.
Como já referido em (A).
⇒ (D) Falsa.
Pelo referido em (B), pertence ao plano x0y.
- Opção (C)…………. 8 pontos
2. (2008 – 2ªF) Uma vez que na Lua «o silêncio é total», os astronautas comunicavam entre si, mesmo a pequena distância, por meio de ondas electromagnéticas.
Qualquer sinal sonoro, antes de poder ser enviado sob a forma de uma onda electromagnética, deve ser transformado num sinal eléctrico, recorrendo, por exemplo, a um microfone de indução.
O funcionamento do microfone de indução baseia-se no fenómeno da indução electromagnética, descoberto por Faraday.
Este fenómeno pode ser evidenciado com um circuito constituído apenas por uma bobina ligada a um aparelho de medida adequado. Verifica-se que esse aparelho de medida detecta a passagem de corrente no circuito, quando se move um íman no interior da bobina (figura ).
Tendo em conta a situação descrita, seleccione a alternativa que completa correctamente a frase seguinte.
Quanto mais rápido é o movimento do íman no interior da bobina, …
(A) … menor é o módulo da força electromotriz induzida, sendo maior a energia que o circuito pode disponibilizar.
(B) … maior é o módulo da força electromotriz induzida, sendo menor a energia que o circuito pode disponibilizar.
(C) … maior é o módulo da força electromotriz induzida, sendo maior a energia que o circuito pode disponibilizar.
(D) … menor é o módulo da força electromotriz induzida, sendo menor a energia que o circuito pode disponibilizar.
- Opção (C)
⇒ Quanto mais rápido for o movimento mais rápida é a variação do fluxo do campo magnético através da área da bobina.
⇒ A lei de Faraday da indução, mostra-nos que também é maior o módulo da força electromotriz induzida; consequentemente, pode ser disponibilizada mais energia.
- Opção (C)…………. 5 pontos
3. (TI – 17/03/2009) Michael Faraday, por volta de 1831, comprovou experimentalmente que campos magnéticos poderiam gerar correntes eléctricas.
Nos diagramas da figura 5 estão representados três circuitos, cada um constituído por uma bobina, um galvanómetro e um íman.
Nestes diagramas, as setas indicam o movimento do íman e/ou da bobina.
Na situação representada no diagrama (3), a bobina e o íman deslocam-se simultaneamente, no mesmo sentido e com a mesma velocidade.
Seleccione a alternativa que permite obter uma afirmação correcta.
O ponteiro do galvanómetro movimenta-se apenas na(s) situação(ões) representada(s)…
(A) … no diagrama (1).
(B) … no diagrama (3).
(C) … nos diagramas (1) e (2).
(D) … nos diagramas (2) e (3).
- Opção (C)
⇒ O ponteiro do galvanómetro movimenta-se quando é induzida uma corrente elétrica no circuito (na bobina), que surge quando o fluxo magnético que atravessa a bobina varia.
⇒ Esta variação verifica-se quando:
– o íman se move em relação à bobina (diagrama 1);
– a bobina se move em relação ao íman (diagrama 2).
⇒ No diagrama 3, a bobina está em repouso relativamente ao íman, pois deslocam-se simultaneamente com a mesma velocidade, não ocorrendo, por isso, variação de fluxo magnético.
- Opção (C)…………. 8 pontos
4. (TI – 26/05/2009) Na figura 2 estão representadas duas placas metálicas paralelas, uma com carga positiva e outra com carga negativa, originando um campo eléctrico uniforme.
Admita que no ponto P, é colocada uma partícula com carga negativa.
4.1. Seleccione o único esquema que representa correctamente o sentido da linha de campo e a força eléctrica, Fe , que actua na partícula.
- Opção (B)
⇒ As linhas de campo têm o sentido dos potenciais decrescentes, no sentido da placa positiva para a placa negativa.
⇒ O vetor campo elétrico, E, que caracteriza um campo elétrico uniforme, tem a direção e o sentido das linhas de campo, isto é, da placa positiva para a negativa.
⇒ A força elétrica, Fe, que atua sobre uma carga colocada num ponto do campo elétrico, é F = qE.
⇒ Dado que a carga da partícula é negativa, então, o vetor força elétrica terá sentido oposto ao do vetor campo elétrico, neste caso da placa negativa para a positiva.
- Opção (B)…………. 8 pontos
4.2. Os seres vivos evoluíram num mundo com campos eléctricos e magnéticos naturais de baixa intensidade, mas as novas tecnologias multiplicaram os campos electromagnéticos à nossa volta.
Elabore um texto, abordando os tópicos seguintes:
• Como são criados os campos magnéticos.
• Relação entre a direcção, o sentido e a intensidade do vector campo magnético e as linhas de campo magnético.
• Forma e posição relativa das linhas de campo num campo magnético uniforme.
- Opção (D)
⇒ Os campos magnéticos são criados por ímanes ou por correntes elétricas, ou seja, são criados por cargas elétricas em movimento.
⇒ O vetor campo magnético é, em cada ponto, tangente às linhas de campo e tem o sentido destas (das cargas positivas para as negativas).
⇒ A sua intensidade é tanto maior quanto maior for a densidade das linhas de campo.
⇒ Num campo magnético uniforme as linhas de campo são retas paralelas e equidistantes entre si, com sentido da placa positiva para a negativa.
- A resposta deve abordar os tópicos seguintes:
⇒ Os campos magnéticos são criados por ímanes e/ou por correntes eléctricas.
ou
- Os campos magnéticos são criados por cargas eléctricas em movimento.
⇒ O vector campo magnético tem, em cada ponto, direcção tangente às linhas de campo, sentido das linhas de campo e intensidade tanto maior quanto maior for a densidade das linhas de campo.
⇒ Num campo magnético uniforme as linhas de campo são rectas paralelas igualmente espaçadas.
A classificação da resposta a este item é feita em função do enquadramento da mesma num dos níveis de desempenho, de acordo com a tabela seguinte:
5. (2009 – 2ªF) O funcionamento de um microfone de indução baseia-se na indução eletromagnética.
Na figura 2, encontra-se representado o gráfico do fluxo magnético que atravessa uma determinada bobina, em função do tempo.
Indique o intervalo de tempo em que foi nula a força eletromotriz induzida nessa bobina.
⇒ Quando não há variação do fluxo magnético não existe força eletromotriz.
⇒ No intervalo de tempo de 0,4 s a 0,8 s o fluxo magnético mantém-se constante.
- [0,4 ; 0,8] s …………. 5 pontos
6. (TI – 11/02/2010) Deve-se a M. Faraday a descoberta da indução electromagnética, que permite a produção de corrente eléctrica em muitos dispositivos.
6.1. Algumas bicicletas dispõem de faróis cujas lâmpadas estão ligadas a um dínamo, semelhante ao representado na Figura 6.
Quando a roda da bicicleta está em movimento, o eixo do dínamo gira, provocando a rotação do íman, e a lâmpada acende. Porém, quando a roda está parada, a lâmpada não acende.
Explique, com base na lei de Faraday, o aparecimento de uma corrente eléctrica no circuito apenas quando a roda está em movimento.
⇒ Para que a lâmpada acenda é necessário que o circuito seja percorrido por corrente elétrica.
⇒ Mas para o aparecimento de corrente elétrica é necessária uma força eletromotriz.
⇒ Assim, quando a roda se movimenta, o eixo do dínamo gira (a extremidade do eixo está encostada à roda) e o íman, fixo ao eixo deste, entra em rotação, o que provoca uma variação de fluxo magnético na bobina que o rodeia.
⇒ Esta variação de fluxo magnético na bobina é responsável pelo aparecimento de uma força eletromotriz induzida que gera a corrente elétrica que alimenta a lâmpada.
- A resposta deve abordar os seguintes tópicos:
⇒ Quando a roda está em movimento, o íman gira, provocando uma variação de fluxo magnético na bobina.
⇒ Havendo variação de fluxo magnético na bobina, induz-se uma força electromotriz no circuito.
⇒ Esta força electromotriz é responsável pelo aparecimento de corrente eléctrica no circuito.
A classificação da resposta a este item é feita em função do enquadramento da mesma num dos níveis de desempenho, de acordo com a tabela seguinte:
6.2. O gráfico da Figura 7 representa o fluxo magnético que atravessa uma espira metálica, em função do tempo.
Seleccione a única opção que apresenta a resposta correcta.
Em qual dos intervalos de tempo seguintes o módulo da força electromotriz induzida na espira é maior?
(A) [0; t1]
(B) [t2; t3]
(C) [t4; t5]
(D) [t6; t7]
- Opção (B)
⇒ O módulo da força eletromotriz induzida é
- Para o intervalo [t2 ; t3] o valor de |ΔΦm| é maior do que no intervalo [t4 ; t5]. Como estes intervalos de tempo são iguais, conclui-se que o módulo da força eletromotriz, |ε|, é maior no intervalo de tempo [t2 ; t3].
⇒ Opção (A) → Da análise do gráfico representado na figura 7, verifica-se que |ε| = 0 no intervalo [0; t1], pois fm constante, logo, ΔΦm = 0.
⇒ Opção (D) → Da análise do gráfico representado na figura 7, verifica-se que |ε| = 0 no intervalo [t6; t7], pois fm constante, logo, ΔΦm = 0.
- Opção (B)…………. 8 pontos
7. (2010 – 1ªF) Os ímanes têm, hoje em dia, diversas aplicações tecnológicas.
7.1. A Figura 3 representa linhas de campo magnético criadas por um íman em barra e por um íman em U.
Seleccione a única opção que permite obter uma afirmação correcta.
O módulo do campo magnético é…
(A) maior em P4 do que em P3 .
(B) igual em P4 e em P3 .
(C) maior em P2 do que em P1 .
(D) igual em P2 e em P1 .
- Opção (B)
⇒ O módulo do campo magnético é maior nos pontos das zonas em que as linhas de campo se adensam (as linhas de campo estão mais próximas).
⇒ Se as linhas de campo forem paralelas o campo é constante, isto é, tem o mesmo módulo, direcção e sentido em todos os pontos da região onde isso se verifica.
- Opção (B)…………. 5 pontos
7.2. Seleccione a única opção que apresenta correctamente a orientação de uma bússola, cujo pólo norte está assinalado a azul, colocada na proximidade do íman representado nos esquemas seguintes.
- Opção (D)
⇒ No exterior do íman, as linhas de campo magnético saem do pólo norte.
⇒ Uma bússola é um íman e, quando colocada numa região onde exista um campo magnético, orienta-se de forma que a linha de campo entre no seu pólo sul e saia no seu pólo norte.
- Opção (D)…………. 5 pontos
7.3. Oersted observou que uma agulha magnética, quando colocada na proximidade de um fio percorrido por uma corrente eléctrica, sofria um pequeno desvio.
Refira o que se pode concluir deste resultado.
⇒ A passagem de corrente do fio está associada à criação (indução) de um campo magnético.
- Uma corrente elétrica origina um campo magnético …………. 5 pontos
8. (TI – 11/02/2011) Durante algum tempo o magnetismo e a eletricidade ignoraram-se mutuamente.
Foi só no início do século XIX que um dinamarquês, Hans Christian Oersted, reparou que uma agulha magnética sofria um desvio quando colocada perto de um circuito elétrico, à semelhança do que acontecia quando estava perto de um íman. Existia pois uma relação entre eletricidade e magnetismo.
C. Fiolhais, Física Divertida, Gradiva, 1991 (adaptado)
Transcreva a parte do texto que refere o que Oersted observou.
⇒ O que Oersted observou consta na segunda e terceira linhas do texto: “… que uma agulha magnética sofria um desvio quando colocada perto de um circuito elétrico…”.
⇒ [Oersted reparou que] uma agulha magnética sofria um desvio quando colocada perto de um circuito elétrico [, à semelhança do que acontecia quando estava perto de um íman]. ————— 8 pontos
9. (TI – 11/02/2011) A Figura 1, onde estão marcados os pontos P, Q, R e S, representa linhas de campo magnético, numa região do espaço.
9.1. Selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta.
A intensidade do campo magnético é maior no ponto
(A) R do que no ponto S.
(B) P do que no ponto Q.
(C) Q do que no ponto R.
(D) S do que no ponto P.
- Opção (D)
⇒ As linhas de campo que constam na figura 1 representam um campo magnético criado por um fio condutor retilíneo percorrido por uma corrente elétrica estacionária.
⇒ Estas linhas de campo são circunferências pertencentes ao plano perpendicular ao fio condutor e centradas neste.
⇒ A intensidade do campo magnético diminui à medida que os pontos se afastam do fio condutor e em todos os pontos pertencentes à mesma linha de campo (mesma circunferência), à mesma distância, a intensidade do campo magnético é constante.
⇒ Da análise da figura conclui-se que a intensidade do campo magnético:
→ nos pontos R e S é a mesma;
→ nos pontos P e Q é a mesma;
→ nos pontos R e S é superior à intensidade nos pontos P e Q.
- Opção (D)…………. 8 pontos
9.2. Selecione a única opção em que se encontra corretamente representado o vetor campo magnético, B, no ponto P.
- Opção (C)
⇒ O vetor campo magnético é, em cada ponto, tangente à linha de campo e tem o sentido desta.
- Opção (C)…………. 8 pontos
10. (TI – 11/02/2011) Um campo magnético variável pode induzir uma força eletromotriz numa bobina.
A Figura 2 representa o gráfico da força eletromotriz induzida nos terminais de uma bobina, em função do tempo, obtido numa experiência em que se utilizou um íman, uma bobina com 600 espiras e um sensor adequado.
A Figura 3 representa o gráfico obtido numa segunda experiência, idêntica à anterior, em que se mantiveram todas as condições experimentais, mas em que se utilizou uma bobina com um número de espiras diferente.
Selecione a única opção que refere o número de espiras da bobina utilizada na segunda experiência.
(A) 6000 espiras.
(B) 1200 espiras.
(C) 300 espiras.
(D) 60 espiras.
- Opção (A)
⇒ A O fluxo magnético que atravessa, num dado instante, uma espira é:
- Φ = B A cos α
⇒ Mantendo todas as condições experimentais, o que atravessa várias espiras, n, é:
- Φn = n B A cos α ⇔ Φn = n Φ
⇒ A força eletromotriz, e, induzida nos terminais de uma espira é, em módulo,
⇒ Isto é, mantendo todas as condições, a força eletromotriz induzida num circuito é diretamente proporcional ao número de espiras, n.
⇒ Da análise dos gráficos representados nas figuras 2 e 3 tem-se, por exemplo, para o instante t = 0,5 s, respetivamente:
- n2 = 600 espiras
- | ε2 | = 0,30 V
- | ε2 | = 3,00 V
- n3 = ?
- Opção (A)…………. 8 pontos
11. (2011 – 1ªF) Um eixo em rotação pode fazer rodar uma espira condutora numa região do espaço onde exista um campo magnético uniforme, B.
Qual das figuras seguintes representa a situação em que é maior o módulo do fluxo magnético que atravessa a superfície delimitada pela espira?
- Opção (C)
⇒ Para um campo magnético de determinada intensidade B e para uma certa espira o módulo do fluxo do campo magnético:
- | Φ | = B A | cos α|
é máximo quando a normal ao plano da espira e o campo magnético forem paralelos (se α for igual a 0º ou 180º então | cos α | = 1 ), ou seja, quando 1 o plano da espira for perpendicular ao campo magnético.
- Opção (C)…………. 5 pontos
12. (2011 – EE) Movendo um íman no interior de uma bobina integrada num circuito elétrico, pode induzir-se uma corrente eléctrica no circuito.
Explique, com base na lei de Faraday, por que motivo o movimento do íman em relação à bobina induz uma corrente elétrica no circuito.
⇒ Ao movimentar o íman no interior da bobina variará o fluxo magnético, Φ, que a atravessa e, de acordo com a Lei de Faraday, esta variação induzirá uma força eletromotriz,
- ε = ΔΦ/Δt
⇒ responsável pelo aparecimento de uma corrente induzida no circuito elétrico.
- A resposta deve apresentar os seguintes tópicos:
A) O movimento do íman provoca uma variação do fluxo magnético que atravessa a bobina.
B) [De acordo com a lei de Faraday,] a variação do fluxo magnético que atravessa a bobina induz uma força eletromotriz no circuito.
C) A força eletromotriz é responsável pela indução de uma corrente elétrica no circuito.
A classificação da resposta a este item é feita em função do enquadramento da mesma num dos níveis de desempenho, de acordo com a tabela seguinte.
13. (TI – 27/04/2012) Com o objetivo de determinar o módulo do campo magnético produzido por um conjunto de ímanes, um grupo de alunos utilizou uma montagem semelhante à representada na Figura 3.
Os alunos começaram por colocar quatro pares de ímanes, igualmente espaçados, entre duas placas de ferro, estabelecendo-se, assim, entre elas, um campo magnético que se pode considerar uniforme.
Colocaram, em seguida, uma espira sobre uma placa (deslizante) que, em cada ensaio realizado, fizeram deslizar entre as duas placas de ferro com velocidade de módulo constante, desde a posição inicial, representada na Figura 3, até uma posição final na qual a placa deslizante ficava completamente introduzida no espaço entre as duas placas de ferro.
13.1. Os alunos mediram com um cronómetro, em três ensaios, o intervalo de tempo, ∆t, que a placa com a espira demorou a deslizar, com velocidade de igual módulo, entre as duas placas de ferro, desde a posição inicial até à posição final.
Os valores medidos encontram-se registados na tabela seguinte.
Exprima o resultado da medição do intervalo de tempo em função do valor mais provável e da incerteza absoluta.
- O valor mais provável do intervalo de tempo é:
⇒ Para determinar a incerteza absoluta, Ia, tem de se calcular o desvio de cada uma das medições, pois
- Δt1 ⇒ 6,10 = 6,12 – 6,10 = 0,02 s;
- Δt1 ⇒ 6,10 = 6,12 – 6,10 = 0,02 s;
- Δt1 ⇒ 6,10 = 6,06 – 6,10 = -0,04 s;
Ia = ± 0,04 s
⇒ O resultado da medição do intervalo de tempo é Δt = (6,10 ± 0,04) s.
- Δt = 6,10 s ± 0,04 s OU Δt = 6,10 s ± 0,03 s —————————– 8 pontos
13.2. Seguidamente, utilizando uma espira com uma área de 60 cm2, os alunos realizaram cinco ensaios sucessivos, procedendo de modo que a placa com a espira deslizasse entre as duas placas de ferro com velocidade de módulo sucessivamente maior.
Mediram, em cada um dos ensaios, o intervalo de tempo, ∆t, que a placa com a espira demorou a deslizar entre as duas placas de ferro, desde a posição inicial até à posição final. Mediram também, com um microvoltímetro, a força eletromotriz induzida, Ɛi, na espira.
Na tabela seguinte, apresentam-se os valores do inverso dos intervalos de tempo medidos, 1/∆t , e do módulo da força eletromotriz induzida, |Ɛi |, na espira, em cada um daqueles ensaios.
Determine o módulo do campo magnético produzido pelo conjunto de ímanes, admitindo que o ângulo entre a direção do campo e a direção perpendicular à superfície delimitada pela espira é 0º.
Comece por obter o módulo da variação do fluxo magnético que atravessa a superfície delimitada pela espira, a partir do declive da reta que melhor se ajusta ao conjunto de valores apresentados na tabela (utilize a calculadora gráfica).
Apresente todas as etapas de resolução.
- A = 60 cm2 = 60 x 10-4 m2;
- θ = 0º
- B = ?
⇒ Para determinar o módulo do campo magnético, B, recorre-se à expressão Φ = B A cos θ .
⇒ A expressão que relaciona o módulo da força eletromotriz com o módulo da variação do fluxo magnético
⇒ Nesta atividade os alunos variaram o intervalo de tempo para o mesmo módulo de fluxo magnético, então, este é constante e igual ao declive da reta que melhor se ajusta aos valores experimentais.
⇒ Antes de determinar a equação da reta, tem de se converter as unidades de |ε|de μV para V, multiplicando cada um dos valores por 10-6, por exemplo, 45 μV = 45 x 10-6 V.
⇒ Recorrendo à calculadora gráfica, a equação da reta que melhor se ajusta aos valores experimentais é:
- y = 3,02 x 10-4 x -3,01 x 10-6 ⇔ |ε|= 3,02 x 10-4 (1/Δt) – 3,01 x 10-6,
onde |ΔΦ| = 3,02 x 10-4 Wb
⇒ Finalmente determina-se B:
- Φ= B A cos θ ⇔ 3,02 x 10-4 = B x 60 x 10-4 x cos 0º ⇔ B = 5,0 x 10-2 T
⇒ O módulo do campo magnético produzido pelo conjunto de ímanes é 5,0 x 10-2 T.
- A resolução deve apresentar as seguintes etapas:
A) Cálculo do módulo da variação do fluxo magnético, a partir do declive da reta que melhor se ajusta ao conjunto de valores apresentados na tabela (|ΔΦm| = 3,02 x 10–4 Wb).
B) Cálculo do módulo do campo magnético produzido pelo conjunto de ímanes (B = 5,0 x 10–2 T).
A resposta a este item deve ser enquadrada num dos níveis de desempenho relacionados com a consecução das etapas, de acordo com a tabela seguinte.
A classificação a atribuir à resposta resulta da pontuação decorrente do enquadramento num dos níveis de desempenho atrás descritos, à qual podem ser subtraídos pontos, de acordo com o enquadramento nos níveis de desempenho relacionados com o tipo de erros cometidos*.
* Descritores e desvalorizações apresentados no primeiro quadro dos Critérios Gerais de Classificação.
14. (TI – 27/04/2012) A Figura 4 representa o esboço do gráfico do fluxo magnético, ɸm, em função do tempo, t, devido ao movimento relativo de uma espira metálica imersa num outro campo magnético uniforme.
Qual é o esboço do gráfico que pode representar o módulo da força eletromotriz induzida, |Ɛi | , na espira, em função do tempo, t ?
- Opção (C)
⇒ A expressão que traduz a relação entre |ε| e |ΔΦ| é |ε|= |ΔΦ|/Δt
⇒ Desta expressão conclui-se:
⇒ se Φ é constante, então, |ΔΦ|= 0 e consequentemente |ε| = 0;
⇒ se Φ é uma função linear de t (uma reta), então, |ΔΦ|/Δt é constante e, consequentemente,|ε| também constante (o declive da reta).
⇒ Assim, do exposto e da análise da figura 4, que traduz a variação de Φ com t, verifica-se que a única opção que pode traduzir a variação da força eletromotriz em função do tempo é a (C).
- Opção (C)…………. 8 pontos
15. (2013 – EE) Os microfones de indução permitem converter sinais sonoros em sinais elétricos.
Neste tipo de microfones, a vibração da membrana provoca a oscilação de uma bobina imersa num campo magnético.
Quanto mais rapidamente se movimentar a bobina, maior será
(A) o fluxo magnético através da bobina e menor será a força eletromotriz induzida na bobina.
(B) a taxa de variação temporal do fluxo magnético através da bobina e menor será a força eletromotriz induzida na bobina.
(C) o fluxo magnético através da bobina e maior será a força eletromotriz induzida na bobina.
(D) a taxa de variação temporal do fluxo magnético através da bobina e maior será a força eletromotriz induzida na bobina.
- Opção (D)
Da lei de Faraday:
Conclui-se que quanto maior for a taxa de variação temporal do fluxo magnético,
através da bobina, maior será a força eletromotriz induzida, |ε|.
- Opção (D)…………. 5 pontos
