Tema 23-Indução eletromagnética

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Indução eletromagnética
 1. c) um liquidificador
O chuveiro elétrico, o ferro de passar e a bateria podem 
funcionar com corrente contínua, não necessitando da 
indução para operar. Já o liquidificador possui um motor 
elétrico de corrente alternada, que opera mediante 
indução nas escovas internas.
 2. d) a corrente elétrica induzida no fio terá sentido anti- 
-horário, tal que VC . VD.
Após a ligação do campo, há um aumento de fluxo no 
sentido de entrar na página. Pela lei de Lenz, a corrente 
deve provocar diminuição do campo nesse sentido. Para 
tanto, a corrente deve fluir no sentido anti-horário. A 
corrente vai de C para D. Há queda de potencial de C para D, 
o que significa que VC . VD.
 3. b) ocorre apenas na situação II.
Há apenas corrente induzida na situação II, pois o campo 
é normal à espira. Na situação I, não há fluxo magnético, já 
que o campo é paralelo ao plano da espira.
 4. c) durante toda a passagem do ímã através da espira, o 
voltímetro vai acusar leituras da ddp induzida.
 5. c) ambos, o aumento de B com o tempo e a ação da força F, 
tendem a gerar uma corrente no sentido horário.
O aumento do campo provoca aumento no fluxo 
magnético e, por consequência, gera corrente induzida na 
haste. O campo aumenta na direção normal à folha, saindo 
da página. Pela lei de Lenz, a corrente induzida deve ter 
sentido tal que provoque variação inversa no campo 
magnético. Isso é obtido com uma corrente no sentido 
horário. A ação da força também aumenta o fluxo, pelo 
aumento da área do circuito imersa no campo magnético. 
Assim, a corrente induzida também deve ter sentido 
horário, para compensar o aumento.
 6. a) uma força para baixo.
O fluxo está aumentando para baixo. Assim, para se 
contrapor a esse aumento, surge na espira uma corrente 
induzida no sentido horário. O campo gerado na espira 
funciona como outro ímã, cujo polo norte aponta 
para cima. Então, os ímãs com polos iguais próximos 
experimentam uma força de repulsão – o que equivale a 
uma força para baixo, na espira, e para cima, no ímã. 
 7. d) força eletromotriz induzida na espira, em módulo.
O coeficiente angular da reta pode ser obtido por meio 
do quociente entre as variações no eixo vertical e no 
eixo horizontal m 5 
SΦ ____ 
St
 . Mas, pela lei de Faraday, esse 
quociente equivale à fem induzida na espira, em módulo.
O fluxo magnético varia durante todo o movimento de 
descida do ímã: ele aumenta até chegar à espira e depois 
diminui. Logo, há ddp induzida em todo o trajeto de A a B.
No Vestibular
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 8. c) I, II e III
 I. Correta. Trata-se do enunciado da lei de Faraday.
 II. Correta. O motor funciona graças à indução 
eletromagnética nas espiras em seu interior.
 III. Correta. Cada fio provoca um campo magnético no 
outro, o que acaba gerando força magnética; o sentido 
da força (atração ou repulsão) depende dos sentidos 
das correntes em cada fio. 
 IV. Incorreta. Somente a corrente elétrica (o movimento 
ordenado de cargas) pode gerar um campo magnético.
 10. a) Para uma espira, a fem induzida vale:
OeO 5 
SΦ ____ 
St
 5 20 2 2 ______ 
10 2 1
 ]
] OeO 5 2 V
Como são 50 espiras, a fem é multiplicada por 50: 
e 5 50 3 2 5 100 V
 9. a) 4 A 
A variação de fluxo, nesse intervalo de tempo, é de 24 Wb. 
Combinando a lei de Ohm com a lei de Faraday, obtemos:
R 3 i 5 2 
SΦ ____ 
St
 ] 10 3 i 5 2 24 ___ 
0,1
 ] i 5 4 A
 11. b) II
O fluxo é diretamente proporcional à variação na 
intensidade do campo magnético, quando a área e 
a direção da espira em relação ao campo se mantêm 
constantes. Logo, a fem induzida será maior no trecho 
do gráfico com maior inclinação em relação ao eixo 
horizontal. Esse trecho é o II.
 12. b) 109
b) Como o fluxo aumenta no sentido de “entrar” no 
papel, o sentido da corrente induzida deve provocar 
um campo magnético que “sai” do plano do papel para 
compensar o aumento. Pela regra da mão direita, ele 
deve fluir no sentido anti-horário.
O ângulo entre as linhas de campo e a normal ao plano da 
espira é de 0w, e a área da espira é a área de um círculo de 
raio 0,1 m. Logo, a variação de fluxo entre 0,1 e 0,4 s vale:
R 3 i 5 
SB
 ___ 
St
 3 A 3 cos J ]
] 1 3 i 5 
1,4 2 0,35
 _________ 
0,4 2 0,1
 3 s 3 (0,1)2 3 cos 0w ]
] i 7 3,5 3 3,1 3 1022 ] A 7 108,5 3 1023 A
 13. a) 12s 3 1026 V e 3 3 1024 V/m
Como a corrente no enrolamento cresce, o módulo do 
campo magnético também aumenta. A taxa de variação 
do fluxo com o tempo vale:
 
SΦ ____ 
St
 5 
SB
 ___ 
St
 3 A 3 cos J ] OeO 5 j0 3 n 
Si
 ___ 
St
 3 A 3 cos J ]
] OeO 5 4s 3 1027 3 600 3 125 3 4 3 1024 3 cos 0w ]
] OeO 5 12s 3 1026 V
De fato, como a fem induzida é constante, o campo elétrico 
também apresenta módulo constante. A espira é circular, 
e a fem se distribui por toda sua extensão. Assim, o campo 
elétrico vale:
E 5 e _________ 
perímetro
 5 12s 3 10
26
 ___________ 
2s 3 2 3 1022
 ]
] E 5 3 3 1024 V/m
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 14. 
b) Na situação em que a haste fica suspensa e parada, 
a força Fi é nula, e a força magnética Fm equilibra a força 
peso, de modo que:
B 3 i 3 L 5 m 3 g ] i 5 
m 3 g
 _____ 
B 3 L
 5 3 3 10
23 3 10 __________ 
0,1 3 0,1
 ] 
] i 5 3 A
a) Quando a haste está em movimento, três forças atuam 
sobre ela: a força peso, uma força magnética relacionada 
à corrente imposta pela bateria e uma força relacionada 
à variação do fluxo magnético. O movimento da haste 
faz variar o fluxo do campo magnético na região entre 
a haste e os trilhos. Assim, de acordo com a lei de 
Faraday-Lenz, surge uma corrente induzida na haste que, 
interagindo com o campo existente, desencadeia uma 
força que se opõe à variação do fluxo, isto é, se opõe ao 
movimento da haste. Como B t i, sen J 5 1; portanto, o 
módulo da força magnética é dado por:
Fm 5 B 3 i 3 L 3 sen J 5 B 3 i 3 L
O diagrama das forças sobre 
a haste quando esta se 
desloca para baixo é 
Fi : força produzida pela corrente induzida
Fm: força devido a corrente imposta pela bateria.
Fi
mg
i
Fm
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