UEMG 2012 — questão 16 de Física
Enunciado em texto
No eletromagnetismo, é fascinante como o gerador elétrico e o motor elétrico são, fundamentalmente, o mesmo aparelho.
O princípio de funcionamento desses dois aparelhos elétricos consiste
A) na transformação de energia térmica em energia elétrica.
B) na variação do fluxo magnético em espiras condutoras de eletricidade.
C) na transformação de energia potencial gravitacional em energia cinética.
D) no processo de eletrização por atrito, gerando cargas elétricas que são organizadas na forma de corrente elétrica.
(Enunciado: Processo Seletivo UEMG 2012 — Universidade do Estado de Minas Gerais.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado de Minas Gerais (UEMG).
Resolução comentada
O que a questão pede: o princípio físico comum ao gerador e ao motor elétricos.
Passo 1 — o gerador. Num gerador, uma bobina (conjunto de espiras) gira entre ímãs. Ao girar, a quantidade de linhas de campo que atravessa cada espira (o fluxo magnético) muda o tempo todo. Pela lei de Faraday, a variação do fluxo induz uma força eletromotriz e, com o circuito fechado, uma corrente. Energia mecânica vira energia elétrica.
Passo 2 — o motor. O motor tem a mesma construção (espiras entre ímãs), mas faz o caminho inverso: recebe corrente, e o campo magnético exerce forças sobre os fios das espiras, que giram. Ao girar, o fluxo magnético nas espiras também varia, e isso induz nelas uma força contraeletromotriz. Energia elétrica vira energia mecânica. Por isso os dois são "fundamentalmente o mesmo aparelho": espiras condutoras girando num campo magnético, com o fluxo variando.
Por que não as outras: A descreve uma usina térmica ou um termopar, não o mecanismo do gerador. C é a transformação que acontece numa queda d'água, antes de chegar ao gerador, e nada tem de elétrico. D descreve a eletrização por atrito (eletrostática), que não é o princípio de motores nem de geradores.
⚠️ A armadilha: marcar C pensando numa usina hidrelétrica. A queda d'água só fornece o movimento; o que transforma esse movimento em eletricidade é a indução eletromagnética nas espiras.
A ideia em uma frase: gerador e motor são espiras girando num campo magnético; a variação do fluxo magnético nelas é o que liga movimento e corrente elétrica nos dois sentidos.
Resposta: alternativa B (variação do fluxo magnético em espiras condutoras).
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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