Questão 3
Ainda não respondida questão
Vale 1 ponto(s).
Marcar
A Lei de Faraday aplicada aos transformadores afirma que:
a. Uma corrente contínua cria um campo magnético constante.
b. Uma tensão é induzida em uma bobina quando há variação no fluxo magnético.
c. A energia elétrica é diretamente proporcional à área do núcleo magnético.
d. Um transformador só funciona com altas correntes.
Ainda não respondida questão
Marcar
Passo 1
O enunciado apresenta uma pergunta de escolha múltipla: “A Lei de Faraday aplicada aos transformadores afirma que:” e dá quatro alternativas:
a. Uma corrente contínua cria um campo magnético constante.
b. Uma tensão é induzida em uma bobina quando há variação no fluxo magnético.
c. A energia elétrica é diretamente proporcional à área do núcleo magnético.
d. Um transformador só funciona com altas correntes.
O que se pede é escolher a alternativa que corresponde corretamente ao enunciado da Lei de Faraday aplicada a transformadores.
a. Uma corrente contínua cria um campo magnético constante.
b. Uma tensão é induzida em uma bobina quando há variação no fluxo magnético.
c. A energia elétrica é diretamente proporcional à área do núcleo magnético.
d. Um transformador só funciona com altas correntes.
O que se pede é escolher a alternativa que corresponde corretamente ao enunciado da Lei de Faraday aplicada a transformadores.
Passo 2
O que é a Lei de Faraday (explicação didática): Faraday descobriu que uma diferença de potencial (tensão) aparece em uma bobina quando o fluxo magnético que atravessa essa bobina muda com o tempo. Em linguagem matemática essa lei é escrita como
onde:
-
é a força eletromotriz induzida (a tensão induzida) na bobina; -
é o fluxo magnético através da área ligada à bobina; -
é a taxa de variação do fluxo magnético ao longo do tempo; - o sinal negativo representa a Lei de Lenz (indica que a tensão induzida cria uma corrente cujo campo se opõe à mudança de fluxo).
Explicando em palavras simples: só quando o fluxo magnético muda no tempo aparece uma tensão induzida.
Passo 3
O que é fluxo magnético (mini-aula): o fluxo magnético
mede “quantidade” de campo magnético que atravessa uma superfície. Para uma superfície plana com campo quase uniforme,
onde:
-
é o vetor campo magnético (intensidade e direção do campo); -
é a área da superfície que o campo atravessa; -
é o ângulo entre e a normal da superfície.
Se qualquer desses (por exemplo, ou ) varia com o tempo, o fluxo varia e, pela Lei de Faraday, aparece tensão.
Passo 4
Aplicação a transformadores (mini-aula): um transformador tem pelo menos duas bobinas acopladas por um núcleo magnético. Quando na bobina primária passa uma corrente alternada, ela gera um campo magnético variável no núcleo, logo o fluxo
no núcleo varia com o tempo. Pela Lei de Faraday, essa variação de fluxo induz uma tensão na bobina secundária dada por
onde
é o número de espiras da bobina secundária. Observe que o que importa para o funcionamento é a variação do fluxo (portanto corrente alternada ou qualquer variação), não o valor absoluto da corrente ser “alto”.
Passo 5
Analisando cada alternativa com base no que aprendemos:
- Alternativa a: “Uma corrente contínua cria um campo magnético constante.” — Verdade em física básica: uma corrente contínua (DC) produz um campo magnético estacionário. Mas isso não é a Lei de Faraday nem explica transformadores, porque um campo magnético constante não induz tensão (pois
). Então a alternativa é irrelevante/errada como enunciado da Lei de Faraday aplicada a transformadores. - Alternativa b: “Uma tensão é induzida em uma bobina quando há variação no fluxo magnético.” — Isso é exatamente a formulação essencial da Lei de Faraday. Corresponde à equação
. Portanto está correta. - Alternativa c: “A energia elétrica é diretamente proporcional à área do núcleo magnético.” — A energia elétrica fornecida por um transformador não é simplesmente proporcional à área do núcleo; o comportamento real depende de muitos fatores (número de espiras, fluxo magnético, perdas, material do núcleo etc.). Além disso essa declaração não expressa a Lei de Faraday. Então está errada.
- Alternativa d: “Um transformador só funciona com altas correntes.” — Errado: um transformador funciona sempre que houver variação de fluxo (normalmente com corrente alternada). Não é requisito ter “altas correntes”; mesmo correntes pequenas e variáveis induzem tensão. Então esta alternativa é falsa.
Passo 6
Conclusão e reforço: a alternativa que sintetiza corretamente a Lei de Faraday aplicada a transformadores é a alternativa b, porque ela diz que a tensão é induzida quando há variação do fluxo magnético — exatamente o conteúdo da fórmula
. Respira fundo: a ideia-chave para a prova é lembrar sempre dessa relação entre mudança de fluxo e tensão induzida.
Resposta
(b)