Question

O desenvolvimento do eletromagnetismo contou com a colaboração de vários cientistas, como Faraday, por exemplo, que verificou a existência da indução eletromagnética. Para demonstrar a lei de indução de Faraday, um professor idealizou uma experiência simples. Construiu um circuito condutor retangular, formado por um fio com resistência total R = 5 Q, e aplicou através dele um fluxo magnético 4> cujo comportamento em função do tempo t é descrito pelo gráfico ao lado. O fluxo magnético cruza perpendicularmente o plano do circuito. Em relação a esse experimento, considere as seguintes afirmativas: 1 2 3 4 1. A força eletromotriz induzida entre t = 2 s e t = 4 s vale 50 V. 2. A corrente que circula no circuito entre t = 2 s e t = 4 s tem o mesmo sentido que a corrente que passa por ele entre t = 8 s e t = 12 s. 3. A corrente que circula pelo circuito entre t = 4 s e t = 8 s vale 25 A. 4. A potência elétrica dissipada no circuito entre t = 8 s e t = 12 s vale 125 W. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. *d) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.

Answer 1

Olá, vamos a analisar as alternativas para determinar as corretas; sabendo que:

Temos um circuito condutor retangular, formado por um fio com resistência total R = 5 Q, e aplicou- se através dele um fluxo magnético 4> cujo comportamento em função do tempo t é descrito pelo gráfico.

Então:

Alternativa 1: 1. A força eletromotriz induzida entre t = 2 s e t = 4 s vale 50 V.

Então segundo a Lei de Faraday-Neumann, a força eletromotriz induzida (e), é dada pelo módulo da taxa de variação do fluxo magnético ΔФ, relativamente ao tempo Δt. Então como temos de 2s a 4s, substituindo na equação:

e = - (ΔФ / Δt)

$e = - (\frac{100-0}{4-2} ) =- 50V$

lel = 50 V

Pelo tanto a alternativa 1 e Verdadera


Alternativa 2: A corrente que circula no circuito entre t = 2 s e t = 4 s tem o mesmo sentido que a corrente que passa por ele entre t = 8 s e t = 12 s.


Sabendo que o sentido da corrente induzida vai depender da sinal da variação do fluxo magnético, e temos que, de 2s a 4s a variação do fluxo magnético é positiva, enqanto que de 8s a 12s é negativa, o que significa que são correntes de sentidos opostos, segundo a Lei de Lenz. 

Então a alternativa 2 é Falsa


Alternativa 3:   A corrente que circula pelo circuito entre t = 4 s e t = 8 s vale 25 A.


Entre os tempos 4s e 8s , a corrente induzida é nula, porque  a variação do fluxo magnético no tempo é nula, o também pode-se de  decir que o fluxo magnético é constante.

Pela Lei de Faraday, pode-se determinar que a tensão induzida no resistor é nula, assim que consequentemente, a corrente elétrica induzida nele também é nula.

Temos então que alternativa 3 é falsa

 

Alternativa 4 . A potência elétrica dissipada no circuito entre t = 8 s e t = 12 s vale 125 W.

 

Aplicando a Lei de Faraday – Neumann, que expressa que a força eletromotriz induzida (e), é dada pela equação:

e= -( ΔФ/ Δt)

Para Δt = 8s a 12 s temos:

$e = - (\frac{0-100}{12-8} ) =- 25V$

lel =  25 V

 

Agora, sabendo que a potência dissipada no circuito é dada pela resistência que é = 5ohms, temos que:

 

$P_{resis} = \frac{e^{2}}{R}$

$P_{resis} = \frac{(25 V)^{2}}{5}$

$P_{resis} = \frac{625}{5}= 125 W$

 

Agora calcula-se a corrente que vai ser igual a resistência em I

$Corrente = I_{resis}$

$Corrente = \frac{e}{R}$

$Corrente = (\frac{25 V}{5}) = 5 A$

 

$P_{resis} = R * I^{2}$

$P_{resis} = 5* (5)^{2} = 5*25 = 125 W$

Assim pode-se comprovar que a alternativa 4 é Verdadeira.

 

Então a opção correta é a D: Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras

 

Answer 2

Resposta:

esta correto a resposta da colega fiz uma prova e me ajudou muito

Explicação: