Questão 29 - UFRGS 2022

A figura abaixo representa um ímã que se move ao longo do eixo de uma bobina, que se encontra conectada a um resistor R.

Considere as seguintes afirmações. 

I - A corrente elétrica em R só existe, se o ímã estiver acelerando. 

II - A corrente elétrica flui de a para b, quando o ímã se move para a esquerda. 

III- A corrente elétrica em R é máxima, quando o ímã estiver completamente inserido na bobina. 

Quais estão corretas? 

(A) Apenas I. 

(B) Apenas II.

(C) Apenas I e III. 

(D) Apenas II e III. 

(E) I, II e III.

Resolução:

A questão trata da lei de Faraday-Lenz. 
O movimento de um imã próximo a um condutor, mesmo que este não seja atraído ou repelido pelo imã em repouso, cria uma corrente elétrica que tende a se opor à variação do fluxo magnético criado pelo movimento do imã.

I - A primeira afirmação indica a corrente elétrica apenas se o imã estiver acelerado. O  fato é que variação do fluxo ocorre para qualquer movimento relativo, seja ele acelerado ou com velocidade constante.
Afirmação está incorreta.
 II - Ao se mover para a esquerda, o imã se aproxima da bobina aumentando o fluxo magnético que passa por ela, assim a bobina cria uma corrente elétrica que tende a forçar a queda deste fluxo magnético com repelindo o imã. 

Isso significa que para repelir este imã, a bobina deve criar um polo norte do lado direitoda bobina, assim, observando a bobina pelo lado do imã o sentido da corrente elétrica é anti-horário, o que faz esta corrente ir no sentido de a para b.
Afirmação verdadeira.

III - Quando o imã está dentro da bobina, não é percebido variação do fluxo magnético, o que significa que não há, neste caso, corrente elétrica induzida pelo imã. A corrente, por isso é nula. 
Afirmação incorreta.

Apenas afirmação II está correta.

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Resposta: 
Item (B).

UFRGS - 2018 - Questão 18

   A figura abaixo representa um experimento em que um ímã está sendo aproximado com velocidade V de uma bobina em repouso, ligada em série com um galvanômetro G.

A seguir, três variantes do mesmo experimento estão representadas nas figuras I, II e III.

   Assinale a alternativa que indica corretamente as variantes que possuem corrente elétrica induzida igual àquela produzida no experimento original.
(A) Apenas I.
(B) Apenas II.
(C) Apenas III.
(D) Apenas I e II.
(E) I, II e III.
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Resolução:

   Ao movimentar um imã próximo a uma bobina, o campo magnético em movimento induz uma corrente elétrica criando também um campo magnético induzido que tende a opor a variação do fluxo magnético relativo ao movimento do imã.
   Ao aproximar o imã da bobina, aumenta o número de linha que a atravessam, assim aumenta o fluxo magnético que através da bobina. Ao afastar o imã da bobina, o número de linhas que a atravessa diminui, diminuindo assim o fluxo magnético que atravessa a bobina.

   No experimento o imã aproxima-se da bobina com seu polo sul dirigido para a bobina. Induz-se um campo que tenta opor o aumento do fluxo magnético, bobina cria um campo que tende a afastar o imã para diminuir o fluxo que a atravessa. Para afastar o imã o polo induzido pela corrente cria um polo sul à esquerda da bobina e norte à direita. O sentido da corrente é horário para quem lha pela direita.

   Na situação I o pólo norte do imã se aproxima da bobina, aumentando o fluxo, sendo que ocorrerá uma tentativa de afastar  a bobina, criando um polo norte à esquerda da bobina e sul à direita, logo, é análogo ao caso do exemplo, assim, observando a bobina pelo seu lado direito percebe uma corrente induzida no sentido horário, análogo ao primeiro exemplo.

    Na situação II, o imã se afasta da bobina com seu polo norte dirigido para ela, será induzido um campo que tenderá atrair o pólo norte do imã, assim criará um polo sul na bobina  com corrente induzida no sentido horário.

   Na situação III e a mesma situação do exemplo, a diferença é que quem está em movimento é bobina e não o imã, mas também ocorre aumento de fluxo magnético através da bobina, uma interação de repulsão gerada pelo campo induzido que será sul à esquerda da bobina  e norte à direita. Ao observar o pólo norte induzido à direita percebe-se uma corrente no sentido anti-horário, contrário ao do exemplo.

Resposta:
Item (D)

PUCRS 2017 - Questão 9

Sobre o fenômeno de indução eletromagnética, apresentam-se três situações:

Situação 1: Uma espira condutora gira em torno do eixo indicado, enquanto um ímã encontra-se em repouso em relação ao mesmo eixo.

Situação 2: Uma espira condutora encontra-se em repouso em relação a um circuito elétrico no qual uma lâmpada pisca com uma frequência constante.

Situação 3: Uma espira condutora se encontra em repouso em relação a um fio condutor retilíneo, ligado a um circuito elétrico, no qual circula uma corrente elétrica i contínua e constante.

Verifica-se uma corrente elétrica induzida na espira condutora na(s) situação(ões)
A) 1, apenas.
B) 3, apenas.
C) 1 e 2, apenas.
D) 2 e 3, apenas.
E) 1, 2 e 3.

Resolução:
Na situação 1 temos uma espira em movimento relativo ao imã, este movimento faz com que o campo de indução magnética dentro da espira varie. Conforme a Lei de Lenz a variação do fluxo magnético, e por consequência do campo de indução magnética, próximo a um condutor, cria neste uma corrente elétrica induzida.

Na situação 2 temos espira em repouso, porém o "pisca-pisca" da lâmpada indica que a corrente elétrica do circuito está variando.
Correntes elétricas geram campos induzidos por elas, se a corrente varia este campo também varia.
A corrente variável do circuito cria cria um fluxo magnético também variável no interior da espira, logo, a espira terá uma corrente induzida pelo fluxo magnético em seu interior.

Na situação 3 temos uma espira em repouso e uma corrente elétrica constante no tempo, isso significa que embora a corrente esteja criando um campo magnético que atravessa a espira, não há variação no fluxo magnético, sendo assim, não há o aparecimento de uma corrente induzida na espira.

Temos assim, corrente elétrica induzida apenas nas situações 1 e 2 , e a resposta é o item (C).

UFRGS 2017 - Questão 18

O observador, representado na figura, observa um ímã que se movimenta em sua direção com velocidade constante. No instante representado, o ímã encontra-se entre duas espiras condutoras, 1 e 2, também mostradas na figura.

Examinando as espiras, o observador percebe que

(A) existem correntes elétricas induzidas no sentido horário em ambas espiras.
(B) existem correntes elétricas induzidas no sentido anti-horário em ambas espiras.
(C) existem correntes elétricas induzidas no sentido horário na espira 1 e anti-horário na espira 2.
(D) existem correntes elétricas induzidas no sentido anti-horário na espira 1 e horário na espira 2.
(E) existe apenas corrente elétrica induzida na espira 1, no sentido horário

Resolução:
 
   Pela lei de Faraday - Lenz sabemos que ao termos um movimento relativo de um imã e um condutor, é gerado um campo magnético que tende a opor inverter o movimento do imã com relação à espira, assim:
   1) Se o imã se aproxima da espira com um de seus pólos, este gera o mesmo pólo de para o lado do imã para tentar afastá-lo.
   2) Se o imã se afasta da espira com um de seus pólos, a espira produz para o lado do imã o pólo oposto para evitar que o imã se afaste.

   Assim sendo, na espira 1, o imã se aproxima desta com o pólo norte em sua direção, logo a espira criara um pólo também norte para o lado do imã o que significa que no lado do observador haverá um pólo sul sendo gerado.  Para que isso aconteça, do ponto de vista do observador será induzida uma corrente no sentido horário.
   Enquanto na espira 2, o imã se afasta da mesma com um pólo sul dirigido para a espira, logo, ela ira criar um pólo norte para evitar que o imã se afaste. Para que o pólo norte seja criado para o lado do imã, e neste caso do observador também, um corrente no sentido anti-horário será induzida na espira do ponto de vista do observador.
   Por tanto em 1 o observador verá uma corrente induzida no sentido horário e em 2 o bservador verá uma corrente induzida no sentido anti-horário.
  Resposta: item (C)