ENEM 2018 — questão 92 de Física
Enunciado em texto
A tecnologia de comunicação da etiqueta RFID (chamada de etiqueta inteligente) é usada há anos para rastrear gado, vagões de trem, bagagem aérea e carros nos pedágios. Um modelo mais barato dessas etiquetas pode funcionar sem baterias e é constituído por três componentes: um microprocessador de silício; uma bobina de metal, feita de cobre ou de alumínio, que é enrolada em um padrão circular; e um encapsulador, que é um material de vidro ou polímero envolvendo o microprocessador e a bobina. Na presença de um campo de radiofrequência gerado pelo leitor, a etiqueta transmite sinais. A distância de leitura é determinada pelo tamanho da bobina e pela potência da onda de rádio emitida pelo leitor.
Disponível em: http://eletronicos.hsw.uol.com.br. Acesso em: 27 fev. 2012 (adaptado).
A etiqueta funciona sem pilhas porque o campo
a) elétrico da onda de rádio agita elétrons da bobina.
b) elétrico da onda de rádio cria uma tensão na bobina.
c) magnético da onda de rádio induz corrente na bobina.
d) magnético da onda de rádio aquece os fios da bobina.
e) magnético da onda de rádio diminui a ressonância no interior da bobina.
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao ENEM.
Resolução comentada
A pergunta real é: de onde vem a energia da etiqueta, se ela não tem pilha? Vem da onda de rádio emitida pelo leitor — e a questão quer saber por qual mecanismo.
O detalhe do enunciado que resolve tudo: a bobina é "enrolada em um padrão circular". Bobina circular é uma espira, e espira é o objeto da Lei de Faraday:
A onda de rádio é uma onda eletromagnética: seu campo magnético oscila. Esse campo variável atravessa a área da espira, o fluxo magnético varia, e a variação induz corrente na bobina. Essa corrente alimenta o microprocessador.
Por que tem de ser o campo magnético, e não o elétrico (alternativas A e B). A onda tem os dois campos. Mas quem produz corrente numa espira por variação de fluxo é o magnético — é essa a Lei de Faraday, e é o princípio de todo transformador, de todo carregador por indução e do próprio RFID. Se fosse o campo elétrico agitando elétrons, o formato circular da bobina não faria diferença nenhuma; um fio reto serviria igual. O enunciado destaca o formato circular justamente porque ele importa.
Por que as outras caem:
• A (campo elétrico agita elétrons): descreve algo mais parecido com uma antena dipolo, não com o funcionamento da etiqueta, e ignora o papel da espira.
• B (campo elétrico cria tensão na bobina): mesmo problema — atribui ao campo errado.
• D (campo magnético aquece os fios): aquecimento é perda por efeito Joule, não fonte de energia útil. Se a energia virasse calor, não sobraria para o microprocessador.
• E (diminui a ressonância): ressonância ajuda a sintonizar a etiqueta, mas diminuí-la só pioraria a captação — e não gera corrente.
Onde mais isso aparece: carregador de celular por indução, cartão de transporte por aproximação, cancela de pedágio, etiqueta antifurto de loja. Todos são a Lei de Faraday funcionando sem fio.
A ideia em uma frase: campo magnético variável atravessando uma espira induz corrente — e é essa corrente que alimenta a etiqueta sem pilha.
Resposta: alternativa C.
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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