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Exercícios sobre indução eletromagnética

Esta lista de exercícios aborda o fenômeno da indução eletromagnética, que ocorre por causa da variação do fluxo magnético sobre espiras e bobinas.

Questão 1

(IF-GO) O polo norte de um ímã aproxima-se de uma espira circular, conforme a ilustração a seguir:

Considerando apenas as interações de caráter eletromagnético entre o ímã e a espira, é correto afirmar que haverá:

a) atração entre eles e será gerada uma corrente induzida no sentido horário para um observador que esteja acima do plano da espira.

b) repulsão entre eles e será gerada uma corrente induzida no sentido horário para um observador que esteja acima do plano da espira.

c) atração entre eles e será gerada uma corrente induzida no sentido anti-horário para um observador que esteja acima do plano da espira.

d) repulsão entre eles e será gerada uma corrente induzida no sentido anti-horário para um observador que esteja acima do plano da espira.

e) atração entre eles e não haverá corrente induzida na espira.

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Questão 2

(Acafe-SC) A principal aplicação da Indução Magnética, ou Eletromagnética, é a sua utilização na obtenção de energia. Podem-se produzir pequenas f.e.m. com um experimento bem simples. Considere uma espira quadrada com 0,4 m de lado que está totalmente imersa num campo magnético uniforme (intensidade B = 5,0 Wb/m2) e perpendicular às linhas de indução. Gira-se essa espira até que ela fique paralela às linhas de campo.

Sabendo-se que a espira acima levou 0,2 segundos para ir da posição inicial para a final, a alternativa correta que apresenta o valor em módulo da f.e.m. induzida na espira, em volts, é:

a) 1,6

b) 8

c) 4

d) 0,16

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Questão 3

Marque a alternativa correta a respeito da Lei de Lenz:

a) A Lei de Lenz determina a relação entre a variação do fluxo magnético e a variação do tempo.

b) Pela Lei de Lenz, pode-se determinar a força eletromotriz induzida em um circuito.

c) A Lei de Lenz diz que a corrente elétrica induzida em um circuito é tal que sempre gera um campo magnético no mesmo sentido do campo externo.

d) A Lei de Lenz diz que a corrente elétrica induzida em uma espira sempre gera um campo magnético oposto ao campo magnético variável que lhe deu origem.

e) A Lei de Lenz é o motivo do sinal positivo da Lei de Faraday.

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Questão 4

Marque a alternativa correta a respeito da Lei de Faraday.

a) A Lei de Faraday diz que a corrente elétrica induzida em uma espira sempre gera um campo magnético oposto ao campo magnético variável que lhe deu origem.

b) A Lei de Faraday determina a corrente induzida em um circuito exposto a um campo magnético variável.

c) O sinal negativo da Lei de Faraday existe porque todo campo magnético variável gerado induz o surgimento de correntes elétricas que produzirão campos magnéticos de mesmo sentido.

d) A Lei de Faraday determina que a força eletromotriz é produto da relação entre a variação do fluxo magnético pelo tempo.

e) A Lei de Faraday determina a direção e o sentido dos campos magnéticos gerados por fios e solenoides.

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Respostas

Resposta Questão 1

Letra D

A aproximação do ímã causaria aumento de fluxo magnético na espira, o que geraria o surgimento de uma corrente elétrica induzida. De acordo com a Lei de Lenz, a corrente elétrica induzida deve gerar um campo magnético que se opõe ao fluxo magnético. Sendo assim, a corrente deveria girar no sentido anti-horário de modo a produzir um campo magnético vertical e ascendente, que se oporia ao campo magnético do ímã e causaria repulsão entre os materiais.

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Resposta Questão 2

Letra C

Na posição inicial, o fluxo magnético através da espira é máximo, pois o vetor campo magnético e o vetor N imaginário e perpendicular à espira são paralelos. No entanto, na posição final, não há fluxo magnético, pois o ângulo entre o N e o campo magnético é de 90°. Assim, pode-se determinar o fluxo magnético () para cada caso.

Por meio da lei de Faraday, podemos determinar a força eletromotriz ().

Em módulo, o valor da força eletromotriz é de 4 V.

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Resposta Questão 3

Letra D

A Lei de Lenz explica o fato de a corrente elétrica induzida em um circuito sempre se opor à variação do fluxo magnético existente.

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Resposta Questão 4

Letra D

Segundo a Lei de Faraday:

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