Indução eletromagnética, geradores e transformadores

Física, 3ª série: Indução eletromagnética, geradores e transformadores

1. Uma bobina está ligada a uma pequena lâmpada. Um ímã é aproximado da bobina, mantido parado dentro dela e depois retirado. A lâmpada acende

   1. aapenas enquanto o ímã se aproxima e enquanto se afasta, quando o fluxo magnético varia
   2. bapenas enquanto o ímã está parado dentro da bobina, onde o campo é mais intenso
   3. cdurante todo o tempo, pois o ímã tem campo magnético permanente
   4. dnunca, pois ímãs não produzem corrente elétrica
   5. eapenas quando o ímã encosta no fio da bobina

2. O polo norte de um ímã é aproximado de uma espira condutora. De acordo com a lei de Lenz, a corrente induzida na espira tem sentido tal que a face da espira voltada para o ímã se comporta como

   1. aum polo norte, repelindo o ímã
   2. bum polo sul, atraindo o ímã
   3. cum polo norte, atraindo o ímã
   4. dum polo sul, repelindo o ímã
   5. euma região sem polo, pois a espira não é um ímã

3. Uma espira plana de área 0,020 m² está em um campo magnético uniforme de 0,50 T, perpendicular ao plano da espira. O fluxo magnético através da espira é

   1. a2,5 · 10¹ Wb
   2. b4,0 · 10⁻² Wb
   3. c1,0 Wb
   4. d1,0 · 10⁻² Wb
   5. ezero

4. Uma bobina de 100 espiras está em um campo magnético. O fluxo através de cada espira cai de 1,0 · 10⁻² Wb a zero em 0,050 s. O módulo da força eletromotriz média induzida na bobina é

   1. a0,20 V
   2. b2,0 V
   3. c5,0 · 10⁻⁴ V
   4. d2 000 V
   5. e20 V

5. Um transformador ideal tem 1 000 espiras no primário, ligado a 220 V de tensão alternada, e 50 espiras no secundário, como mostra a figura.

   

   A tensão U₂ no secundário é

   1. a4 400 V
   2. b11 V
   3. c220 V
   4. d110 V
   5. e1,1 V

6. Um estudante ligou o primário de um transformador a uma bateria de 12 V de corrente contínua e verificou que não aparecia tensão no secundário. Isso ocorre porque

   1. aa bateria tem tensão baixa demais para que o transformador consiga funcionar
   2. bo núcleo de ferro bloqueia a corrente contínua
   3. co secundário só funciona com tensões acima de 127 V
   4. da corrente contínua gera fluxo constante, sem indução no secundário
   5. ea corrente contínua destrói o núcleo de ferro

7. Uma linha de transmissão com resistência total de 5,0 Ω transporta 100 kW de potência. A potência dissipada na linha quando a transmissão é feita em 10 kV e quando é feita em 1,0 kV vale, respectivamente,

   1. a50 kW e 500 W
   2. b500 W e 5,0 kW
   3. c50 W e 500 W
   4. d500 W nos dois casos
   5. e500 W e 50 kW

8. Um transformador ideal recebe no primário 220 V e 2,0 A e fornece 11 V no secundário. A corrente no secundário é

   1. a40 A
   2. b0,10 A
   3. c2,0 A
   4. d20 A
   5. e4,0 A

9. Grandes usinas hidrelétricas geram energia elétrica renovável, mas sua construção, especialmente em regiões de floresta, provoca impactos. Entre os impactos socioambientais associados a esses empreendimentos está

   1. aa emissão de grandes quantidades de radiação ionizante na água do rio
   2. bo alagamento de grandes áreas, com perda de habitats e barreiras à migração de peixes
   3. co aumento do campo magnético da Terra nas proximidades da represa
   4. da produção de lixo radioativo que precisa ser armazenado por séculos
   5. ea contaminação do ar por fumaça proveniente da queima da água

10. Fogões de indução aquecem panelas de ferro ou de aço sem chama e sem que a superfície de vidro fique muito quente no início do uso. Seu funcionamento se baseia

    1. aem um ímã permanente que atrai a panela e a aquece por atrito
    2. bna radiação ultravioleta emitida pela superfície de vidro
    3. cna condução de calor de uma resistência elétrica embutida sob a placa de vidro
    4. dna combustão de um gás invisível sob a superfície
    5. eem uma bobina cujo campo magnético variável induz correntes na panela

11. Em algumas bicicletas, um pequeno gerador (dínamo) encostado na roda acende o farol enquanto a bicicleta anda.
    a) Explique como o dínamo transforma o movimento da roda em energia elétrica, usando a lei de Faraday.
    b) Explique por que o farol fica mais brilhante quando a bicicleta anda mais rápido.
    c) O ciclista percebe que fica um pouco mais difícil pedalar quando o farol está ligado. Explique esse fato com a lei de Lenz e a conservação da energia.

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