O desenvolvimento do eletromagnetismocontou com a colaboração de vários cientistas,como Faraday, por exemplo, que verificou aexistência da indução eletromagnética. Parademonstrar a lei de indução de Faraday, umprofessor idealizou uma experiência simples.Construiu um circuito condutor retangular,formado por um fio com resistência totalR = 5 Ω, e aplicou através dele um fluxomagnético Φ cujo comportamento em funçãodo tempo t é descrito pelo gráfico ao lado. Ofluxo magnético cruza perpendicularmente oplano do circuito. Em relação a esseexperimento, considere as seguintesafirmativas:1. A força eletromotriz induzida entre t = 2 s e t = 4 s vale 50 V.2. A corrente que circula no circuito entre t = 2 s e t = 4 s tem o mesmo sentido que a corrente que passa por eleentre t = 8 s e t = 12 s.3. A corrente que circula pelo circuito entre t = 4 s e t = 8 s vale 25 A.4. A potência elétrica dissipada no circuito entre t = 8 s e t = 12 s vale 125 W.Assinale a alternativa correta.a) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.b) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.c) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras.d) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras.e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.

#UFPR
#VESTIBULAR

Anexos:

Respostas

respondido por: bryanavs

A alternativa correta é a letra d) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras.

Vamos aos dados/resoluções:

Para alternativa 1) ;

Então segundo a Lei de Faraday-Neumann, a força eletromotriz induzida (e), é dada pelo módulo da taxa de variação do fluxo magnético ΔФ, relativamente ao tempo Δt. Então como temos de 2s a 4s, substituindo na equação:

e = - (ΔФ / Δt)

e = - (100 - 0 / 4 - 2) = - 50V ;

|e| = 50V, logo, é verdadeira.

Para alternativa 2) ;

Sabendo que o sentido da corrente induzida vai depender da sinal da variação do fluxo magnético, e temos que, de 2s a 4s a variação do fluxo magnético é positiva, enquanto que de 8s a 12s é negativa, o que significa que são correntes de sentidos opostos, segundo a Lei de Lenz.

Então a alternativa 2 é Falsa!

Para alternativa 3) ;

Entre os tempos 4s e 8s , a corrente induzida é nula, porque a variação do fluxo magnético no tempo é nula, o também pode-se de decir que o fluxo magnético é constante.

Pela Lei de Faraday, pode-se determinar que a tensão induzida no resistor é nula, assim que consequentemente, a corrente elétrica induzida nele também é nula.

Temos então que alternativa 3 é falsa

Para alternativa 4) Aplicando a Lei de Faraday – Neumann, que expressa que a força eletromotriz induzida (e), é dada pela equação:

e= -( ΔФ/ Δt)

Para Δt = 8s a 12 s temos:

E = - (0 - 100 / 12 - 8) = -25V ;

|e| = 25V .

Agora, sabendo que a potência dissipada no circuito é dada pela resistência que é = 5ohms, temos que:

Presis = e²/r ;

Presis = (25V)² / 5 ;

Presis = 625 / 5 = 125W ;

Agora calcula-se a corrente que vai ser igual a resistência em I:

Corrente = Iresis ;