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Já se perguntou como a eletricidade chega até a sua casa ou como geradores funcionam? Vamos mergulhar no fascinante mundo da indução eletromagnética! Você vai entender como campos magnéticos podem gerar corrente elétrica e como esse princípio revolucionou a nossa vida moderna.
Exploraremos a Lei de Faraday, que nos mostra a relação entre a variação do fluxo magnético e a força eletromotriz induzida, e a Lei de Lenz, que nos ajuda a prever o sentido da corrente induzida, garantindo a conservação da energia. Prepare-se para desvendar esses conceitos essenciais da física de forma clara e descomplicada, com exemplos práticos e animações que vão iluminar suas ideias!
O que você vai aprender:
Indução Eletromagnética: O que é e como ocorre.
Lei de Faraday: Como calcular a força eletromotriz induzida.
Lei de Lenz: Como determinar a direção da corrente induzida.
Aplicações práticas no dia a dia.
Não perca esta aula que vai mudar a sua forma de ver a eletricidade! Deixe seu like, compartilhe com seus amigos e se inscreva no canal para mais conteúdo de física!
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
1.UNIMONTES Uma espira condutora retangular atravessa, com velocidade de módulo v, uma região onde existe um campo magnético uniforme de módulo B, perpendicular ao plano da espira (Figura a seguir). Na posição 1, a espira está entrando na região onde existe o campo e, na posição 2, está saindo dela.
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Sobre o sentido da corrente elétrica induzida na espira nas posições 1 e 2, é CORRETO afirmar que é
A) horário nas posições 1 e 2.
B) anti-horário na posição 1, e horário na posição 2.
C) horário na posição 1, e anti-horário na posição 2.
D) anti-horário nas posições 1 e 2.
Link para resolução https://youtu.be/ujzgkWEzrFQ
outra
versão https://youtu.be/E3o_qIcaBFo
2.UFU Um estudante realiza um
experimento no qual uma bobina é ligada a um circuito elétrico que, por sua
vez, é conectada a uma tomada residencial comum. Próximo a uma das extremidades
da bobina, ele coloca uma espira com um amperímetro capaz de indicar diversas
propriedades da corrente elétrica. A figura a seguir representa o experimento
montado.
Qual o comportamento registrado pelo amperímetro?
A) Constância do sentido da corrente
elétrica.
B) Ausência de corrente elétrica.
C) Intermitência da corrente
elétrica.
D) Alternância do sentido da corrente
elétrica.
Link para resolução https://youtu.be/5z7GU6wNSLI
3. FGV Uma espira condutora quadrada,
rígida, de lado L atravessa com velocidade constante V = VX uma
região também quadrada de lado D > L, onde há um campo magnético uniforme B
= BZ. No instante t = 0, ela penetra no campo e em t = T, sai dele.
As figuras representam situações em diferentes instantes.
I Em t = t1 a espira é
percorrida por uma corrente em sentido horário que sofre uma força de origem
eletromagnética na direção menos -x.
II em t = t1 a
espira é percorrida por uma corrente no sentido anti horário e sofre uma força
de origem eletromagnética x
III Em t = t2 a espira
é percorrida por uma corrente em sentido horário e sofre uma força de origem
magnética na direção x.
IV Em t = t2 não há
corrente na espira e sobre ela não há força resultante de origem
eletromagnética.
V Em t = t3 a
espira é percorrida por uma corrente em sentido anti horário e sofre uma força
na direção -x.
Estão correta apenas as
afirmações
a.
II, III e IV.
b.
II e V.
c.
I, III e IV.
d.
II e IV.
e.
I, IV e V.
Link para
resolução https://youtu.be/vDc7o_zi-5U
4. ENEM O funcionamento dos geradores de usinas elétricas baseia-se no fenômeno da indução eletromagnética, descoberto por Michael Faraday no século XIX. Pode-se observar esse fenômeno ao se movimentar um ímã e uma espira em sentidos opostos com módulo da velocidade igual a v, induzindo uma corrente elétrica de intensidade i, como ilustrado na figura.
A fim de se obter uma corrente com o mesmo sentido da apresentada na figura, utilizando os mesmos materiais, outra possibilidade é mover a espira para a
A. esquerda e o ímã para a direita com polaridade invertida.
B. direita e o ímã para a esquerda com polaridade invertida.
C. esquerda e o ímã para a esquerda com mesma polaridade.
D. direita e manter o ímã em repouso com polaridade invertida.
E. esquerda e manter o ímã em repouso com mesma polaridade.
link para resolução https://youtu.be/3iKzrmGG0lo
5. UNB Quando um fluxo magnético varia através de um circuito elétrico, ocorre indução de uma força eletromotriz e de uma corrente no circuito. Como exemplo, a figura a seguir ilustra a situação em que um fio condutor retangular, de lados 0,25 m e 0,80 m, é deslocado, com velocidade constante v = 0,40 m/s, para a região onde existe um campo magnético constante, de módulo 0,15 T, perpendicular ao plano do fio condutor e sentido indicado na figura.
Com base nessas informações faça o que se pede no item.
Considerando que o fio condutor atravessa completamente a região de campo magnético, assinale a opção que apresenta o tempo em que haverá corrente induzida no fio, desde o instante em que ele começa a entrar no campo magnético até o instante em que ele sai totalmente da região onde existe campo magnético.
A. 5 s
B. 4 s
C. 3 s
D. 2 s
link para resolução https://youtu.be/9mPQdaVDV-g
6.INSPER Um ímã em forma
de cilindro está inicialmente em repouso em relação a uma espira circular
metálica E, de modo que o centro de massa do ímã, ponto O, seja a origem de um
sistema triortogonal formado pelos eixos x, y e z, conforme mostra a figura.
Nessa situação, o eixo y é perpendicular ao plano da espira e passa pelo ponto
C, centro da espira.1
Surgirá uma
corrente elétrica induzida na espira se o ímã girar em torno
(A) do eixo x, apenas.
(B) do eixo y, apenas.
(C) do eixo z, apenas.
(D) dos eixos x ou z,
apenas.
(E) de qualquer um dos três
eixos.
link para resolução https://youtu.be/SCspvgEqnog
7. UFU A figura indica como ocorre a transformação de energia na maioria dos equipamentos geradores de energia elétrica, sendo que o gerador eletromagnético representado é o tipo mais comum nas usinas elétricas e funciona com base na Lei de Indução de Faraday. Sobre esse tema, analise as asserções.
I. O gerador eletromagnético produz energia elétrica com corrente elétrica contínua que é utilizada na maioria dos equipamentos elétricos residenciais.
II. O sistema de fornecimento inicial de energia entrega ao gerador eletromagnético energia cinética.
III. Um conjunto de células fotoelétricas é capaz de fornecer diretamente energia inicial ao gerador eletromagnético.
IV. Os sistemas hídricos são os que, percentualmente, na matriz energética brasileira, mais fornecem energia inicial para geração de energia elétrica.
Assinale a alternativa que apresenta apenas asserções corretas.
A) II e IV
B) II e III
C) I e IV
D) I e III
a) A indução eletromagnética é um fenômeno que ocorre quando a variação de um campo magnético que atravessa uma bobina gera nesta o surgimento de uma corrente induzida.
b) A corrente elétrica induzida na bobina do celular gera um campo magnético com mesma direção e sentido do campo magnético da bobina do carregador.
c) O fluxo do Campo Magnético gerado pelo carregador, que atravessa o plano da bobina do celular, tem valor máximo quando o plano dessa bobina é paralelo às linhas do campo magnético.
d) O fenômeno da indução eletromagnética possibilita a geração de energia elétrica dentro do celular devido à transferência de energia através da propagação do calor.
e) O campo magnético constante, gerado pelo carregador, produz uma força eletromotriz de alta intensidade na bobina do celular, causando o seu aquecimento.
link para resolução https://youtu.be/0FKPpZ4jthw
RESPOSTAS
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
1.B 2.D 3.E 4.A 5.B 6.D 7.A 8.A