PUC-Campinas 2022 — questão 36 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: o valor da corrente induzida enquanto o campo cai a zero e o sentido dela.

Passo 1 — o fluxo inicial. O campo é perpendicular ao plano da espira, então o fluxo é simplesmente B vezes a área (100 cm² = 1,0 · 10⁻² m²):

$$\Phi = B\,A = 0{,}20 \times 1{,}0 \cdot 10^{-2}$$

$$\Phi = 2{,}0 \cdot 10^{-3}\ \text{Wb}$$

Passo 2 — a força eletromotriz (lei de Faraday). O fluxo vai de 2,0 · 10⁻³ Wb a zero em 0,05 s, de modo uniforme:

$$\varepsilon = \frac{|\Delta \Phi|}{\Delta t}$$

$$\varepsilon = \frac{2{,}0 \cdot 10^{-3}}{0{,}05}$$

$$\varepsilon = 0{,}04\ \text{V}$$

Passo 3 — a corrente (lei de Ohm):

$$i = \frac{\varepsilon}{R} = \frac{0{,}04}{0{,}50}$$

$$i = 0{,}08\ \text{A}$$

Passo 4 — o sentido (lei de Lenz). O fluxo “entrando na folha” está diminuindo. A corrente induzida se opõe a essa diminuição: ela cria, dentro da espira, um campo também entrando na folha, para tentar repor o que está sumindo. Pela regra da mão direita, corrente que produz campo entrando na folha no interior da espira circula no sentido horário.

⚠️ A armadilha: parar no Passo 2 e marcar 0,04, que é a força eletromotriz em volts, não a corrente; e, além disso, achar que a corrente induzida cria campo “contra” o campo externo (saindo da folha, anti-horário). As duas confusões juntas dão a alternativa C. Lenz não diz que o campo induzido é oposto ao campo; diz que ele se opõe à variação do fluxo.

A ideia em uma frase: ε = ΔΦ/Δt, i = ε/R; se o fluxo diminui, a corrente induzida tenta mantê-lo, criando campo no mesmo sentido do original.

Resposta: alternativa E (0,08 A, sentido horário).