UEL 2021 — questão 22 de Física
Enunciado em texto
Tecnologias rompem fronteiras. Um exemplo prático e comum é o uso de cartões com tarjas magnéticas ou chips onde as informações ficam gravadas na forma de uma série de polos norte e sul, associados a minúsculos grãos de material magnético.
Sobre os efeitos elétricos do magnetismo, assinale a alternativa correta.
a) Geradores produzem correntes que mudam de sentido lentamente, as quais são, em geral, chamadas de correntes alternadas.
b) Campos magnéticos contínuos geralmente produzem campos elétricos de alta intensidade e variáveis com o tempo.
c) A corrente elétrica induzida tem sentido tal que o campo magnético criado por ela se soma à variação que produz.
d) O movimento de cargas magnéticas, em fios retilíneos ou em espiras, pode produzir campos elétricos variáveis.
e) Indutores magnéticos podem ser objetos simples como uma espira ou uma bobina metálica dentro da qual um ímã se movimenta.
(Enunciado: Vestibular UEL 2021, fase única — COPS/UEL.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Londrina (UEL) e à sua Coordenadoria de Processos Seletivos (COPS/UEL).
Resolução comentada
O que a questão pede: a única afirmação correta sobre como o magnetismo produz efeitos elétricos, isto é, sobre indução eletromagnética.
A lei por trás de tudo: pela lei de Faraday, só aparece força eletromotriz (e corrente) induzida quando o fluxo magnético varia. Pela lei de Lenz, a corrente induzida cria um campo que se opõe a essa variação. Com essas duas ideias, cada alternativa se resolve.
(A) — incorreta. Os geradores das usinas produzem corrente alternada, mas ela muda de sentido rapidamente: na rede brasileira, a frequência é 60 Hz, ou seja, 60 ciclos por segundo e 120 inversões de sentido por segundo.
(B) — incorreta. Campo magnético contínuo (constante) não induz nada: sem variação de fluxo, não há campo elétrico induzido. Quem produz campo elétrico é o campo magnético que varia no tempo.
(C) — incorreta. É o contrário: pela lei de Lenz, o campo da corrente induzida se opõe à variação que a produziu. Se ele se somasse, a corrente cresceria sozinha e criaria energia do nada, violando a conservação da energia.
(D) — incorreta. Não existem “cargas magnéticas” isoladas (não se separa um polo norte de um polo sul). Quem se move nos fios e espiras são cargas elétricas, e o que o movimento delas produz é campo magnético.
(E) — correta. Uma espira ou uma bobina metálica dentro da qual um ímã se movimenta é o sistema mais simples de indução: o ímã em movimento faz variar o fluxo através das espiras, e surge nelas uma corrente induzida. É o princípio do gerador, do microfone dinâmico e da leitura da tarja magnética do cartão (passar o cartão pela leitora faz os pequenos ímãs gravados induzirem pulsos de corrente numa bobina).
⚠️ A armadilha: a (C), que troca “opõe” por “soma” na lei de Lenz. É o detalhe que a banca costuma usar para testar se o aluno entendeu o sinal de menos da lei de Faraday.
A ideia em uma frase: só fluxo magnético variando induz corrente, e a corrente induzida sempre se opõe à variação; ímã se mexendo dentro de uma bobina é o exemplo mais simples disso.
Resposta: alternativa E (espira ou bobina com um ímã em movimento).
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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