Questões de Concurso Sobre indução e transformadores elétricos em física

Foram encontradas 96 questões

Q3954557 Física
Em um laboratório de eletromagnetismo, deseja -se construir um eletroímã , utilizando -se de um solen oide longo e cilíndrico, com núcleo de ar, destinado a experimentos de indução magnética. Devido à geometria do aparato experimental, o solen oide deve possuir um comprimento de 0,250m e diâmetro de 4,0 cm. Quando percorrido por uma corrente elétrica contínua de intensidade 10A, o campo magnético medido em seu interior, na região central, deve atingir , aproximadamente 12,6 mT   .
Admitindo que o solenoide seja ideal e desprezando efeitos de borda, assinale a alternativa que indica corretamente o comprimento total do fio necessário à confecção das espiras deste solen oide.
Adote  μ0 = 4π x 10-7 T.m/A
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Q3928815 Física
    Uma corrente alternada, com frequência de 50 Hz, é gerada em uma espira circular de área A, a qual gira com velocidade angular constante em uma região cujo campo magnético é uniforme e tem intensidade igual a B.

Considerando essas informações e que, em certo instante inicial, a espira tenha seu eixo central alinhado com o campo magnético, assinale a opção que indica corretamente o fluxo magnético através da espira 2,005 segundos depois deste instante inicial.
Alternativas
Q3813888 Física
Em um experimento para investigar o fenômeno da indução eletromagnética, um pequeno ímã de neodímio move-se com velocidade constante v = vz (sendo v > 0) ao longo do eixo central de uma bobina condutora circular de raio a. A distância entre o ímã e o plano da bobina é dada por z, sendo z = 0 a posição do ímã no centro da bobina. As medidas da tensão induzida na espira são obtidas através de uma interface conectada a sensores de movimento que registram a posição do ímã em função do tempo. A partir desses registros, pode-se determinar a dependência da força eletromotriz induzida V, em função da distância z, bem como sua relação com o fluxo magnético Φ através da espira. Qual dos gráficos abaixo representa corretamente o comportamento de Φ(z) e V(z), escalonados em relação aos seus valores máximos, em função de z/a?
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Q3799145 Física
Intrigado com o funcionamento do carregador sem fio de seu celular, um estudante pergunta ao professor de Física como é possível que o aparelho seja carregado sem uma conexão direta por cabos. O professor explica que, dentro do carregador, existe uma bobina percorrida por corrente elétrica alternada, a qual gera um campo magnético variável. Esse campo atravessa uma segunda bobina presente no interior do celular, onde surge uma corrente elétrica induzida, responsável por carregar a bateria.

O professor ainda comenta que o fenômeno está diretamente relacionado à variação do fluxo magnético no tempo. Com base nessa explicação, assinale a alternativa que identifique, corretamente, a lei física envolvida e sua justificativa.
Alternativas
Q3762527 Física

Com base nas leis de Ampère e de Faraday, julgue o item a seguir.


Segundo a Lei de Faraday, é possível induzir corrente elétrica em uma espira metálica simplesmente mantendo‑a parada dentro de um campo magnético uniforme e constante, sem qualquer variação.


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Q3525155 Física
Um anel metálico, que delimita internamente uma área S e tem resistência elétrica R, encontra-se estático em uma região na qual existe um campo magnético de direção constante, que forma um ângulo θ com a direção normalao plano do anel, como mostra a figura.
38.png (197×144)
A intensidade desse campo tem o mesmo valor em todos os pontos, mas varia com o tempo t, de modo que o fluxo magnético através do anel é dado por φ (t) = B0 + α . t-1/2) . S . cos θ, sendo B0 e α constantes.  
A corrente elétrica que percorre o anel, em função do tempo, é dada pela expressão:
 
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Q3524228 Física
A figura representa o esquema de um sistema capaz de induzir uma tensão nos terminais do dispositivo V. Uma bobina retangular, de lados L e M, é posta a girar em torno do em eixo R S onde estão seus terminais que a conectam ao dispositivo V. O sistema encontra-se imerso em um campo magnético de intensidade constante B.

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A cada volta completa da bobina, durante um período T, o valor absoluto da fem induzida (∈) será obtido da expressão
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Q3504319 Física
Uma das contribuições cruciais de Maxwell foi a introdução do conceito de corrente de deslocamento, que desempenha um papel fundamental na unificação do eletromagnetismo. Considerando um capacitor de placas paralelas em processo de carregamento, a corrente de deslocamento é
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Q3430186 Física
Observe os experimentos a seguir:

Primeiramente um imã é subitamente empurrado para dentro de uma bobina com duas espiras. Em seguida, o mesmo imã é subitamente empurrado para dentro de uma bobina com quatro espiras.

Q48.png (332×186)
(Hewitt, Paul G. Física Conceitual . Editora Bookman, 2015. Acesso em 23.03.2025. Adaptado)

Note-se que, no segundo experimento, uma voltagem duas vezes maior do que a voltagem do primeiro experimento é induzida na bobina com mais espiras. As voltagens induzidas e registradas nesses experimentos são proporcionais ao número de espiras e a quão rapidamente as linhas de campo magnético estão entrando ou saindo da bobina.

A indução eletromagnética é resumida pela Lei de
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Q3362973 Física
Em tubulações industriais, todas as soldas realizadas devem ser verificadas e submetidas a exames para identificação de possíveis falhas, como trincas, poros e inclusões. Um dos testes realizados em soldas é a radiografia. Antes de se iniciar o teste, é necessário determinar o tempo de exposição à radiação pela peça ensaiada, calculado a partir do fator de exposição FE = (A x t) / d2 , onde:

A é a atividade da fonte radioativa em milicurie (mCi); • t é o tempo de exposição à radiação em minutos (min); • d é a distância fonte-filme (dff) em cm (cm).

No gráfico a seguir, o fator de exposição é correlacionado à espessura de uma peça, em função de uma determinada densidade radiográfica D, que determina a nitidez da imagem gerada pela radiografia.


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Em determinada tubulação, a parede de um tubo foi soldada durante uma manutenção. Sua espessura final no cordão de solda atingiu 25 mm. Uma gamagrafia com Ir 192 como fonte foi realizada para ensaiar a solda. Considerando o gráfico, bem com os dados d = 80 cm A (Ir 192) = 20.000 mCiD = 2, qual o tempo de exposição para ensaiar a peça soldada? 

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Q3206407 Física
Uma espira condutora quadrada imersa em um campo magnético uniforme Imagem associada para resolução da questão , que tem direção do eixo x, gira em torno do eixo y com um ângulo Φ em relação ao eixo z, conforme a figura.

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Com base nos dados informados, qual é o ângulo que permite fluxo magnético máximo através da espira e, a partir da posição indicada na figura, quantas vezes ela inverte o sentido da corrente a cada ciclo?
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Q3188827 Física
Uma espira circular de raio r = 0,1m está em um campo magnético uniforme que varia de acordo com a equação B(t)=2·t(T/s), onde t é o tempo em segundos. Sabendo que a espira está inicialmente no plano perpendicular ao campo magnético, assinale a alternativa CORRETA que apresente a magnitude da força eletromotriz induzida na espira após 5 segundos:
Alternativas
Q3910350 Física
A fonte de energia de um carro elétrico é a bateria de tração que pode ser carregada por uma fonte de alimentação externa ou, quando o veículo está freando, pelo movimento reverso do motor. O processo de carregamento da bateria de tração do carro elétrico, quando ele está freando, ilustra uma das leis gerais da Teoria Eletromagnética. Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o enunciado dessa lei.
Alternativas
Q3329783 Física

No experimento clássico de indução Faraday/Lenz aproxima-se o mesmo ímã, com a mesma velocidade, de duas espiras diferentes. As duas espiras são feitas a partir de fios idênticos de resistividade ρ, porém a segunda espira (figura B) tem o dobro do raio da primeira espira (figura A), conforme mostram as figuras abaixo.



Imagem associada para resolução da questão



Nomeia-se a força eletromotriz induzida em A como εA e a corrente induzida em A como iA. Essas mesmas grandezas para situação B são εB e iB. Assinale a alternativa que apresenta as informações corretas sobre a comparação entre essas variáveis.

Alternativas
Q3233675 Física
Para uma aula prática no laboratório de eletromagnetismo, foi montado, em uma bancada, um sistema composto por uma fonte de corrente alternada e por um transformador ajustável com núcleo de ferro em forma de U. A fonte pode ser regulada de 0 a 30 volts e opera a uma frequência de 60 Hz. Por sua vez, o transformador apresenta a funcionalidade de ajuste das bobinas primária e secundária, que podem ser configuradas de modo a atender às necessidades específicas do experimento. Para essa atividade, foram utilizadas uma bobina primária com 250 voltas e uma bobina secundária de 1000 voltas. Desprezando a resistência das bobinas, se, na fonte primária, a tensão for de 4 V, a tensão produzida na bobina secundária será de
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Q3233671 Física
Antes de qualquer atividade no laboratório de física, é importante que o técnico prepare as bancadas de forma que elas estejam apenas com os materiais e equipamentos propostos para essa atividade. Além disso, todos os equipamentos devem ser testados previamente para que os alunos não utilizem equipamentos defeituosos. Durante o preparo de uma prática sobre transformadores elétricos, uma fonte elétrica apresentou uma falha crítica e começou a pegar fogo. Tendo conhecimento das normas de segurança, o técnico do laboratório agiu, de maneira apropriada, ao isolar, prontamente, a área e dispersar as chamas fazendo uso de um extintor para incêndio de
Alternativas
Q3121078 Física
Em uma pesquisa sobre eletromagnetismo, um físico realiza um experimento com um fio condutor retilíneo, por onde passa uma corrente elétrica contínua (I). O fio é colocado verticalmente e uma bússola é posicionada próxima a ele, alinhada, inicialmente, com o campo magnético da Terra. À medida que a corrente no fio é aumentada, observa-se uma deflexão crescente da agulha da bússola. Considerando-se o comportamento da agulha, o campo magnético gerado pelo fio e os princípios do eletromagnetismo, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q3120691 Física

Os transformadores foram fundamentais para a distribuição eficiente de energia elétrica no século XX, permitindo o uso de altas tensões para minimizar 3 perdas em longas distâncias. 


I- Perdas por efeito Joule: Quando a corrente elétrica flui pelos cabos condutores, parte da energia elétrica é convertida em calor devido à resistência elétrica do material. Essas perdas aumentam com o quadrado da corrente e são a razão principal para usar altas tensões na transmissão, pois isso reduz a corrente para a mesma potência transmitida. 


II- Perdas por efeito corona: Ocorrem quando há ionização do ar ao redor dos condutores em linhas de transmissão de alta tensão. Isso causa pequenas descargas elétricas e dissipação de energia. Essas perdas são mais significativas em tensões muito altas, especialmente, em condições de umidade.


III- Perdas por correntes parasitas, (ou correntes de Foucault): São causadas pela indução de correntes em materiais condutores próximos, como núcleos de transformadores ou cabos, devido às variações do campo magnético. Essas perdas geram calor e precisam ser minimizadas através de técnicas como o uso de núcleos laminados ou materiais com baixa condutividade elétrica.


Esses dispositivos, baseados na lei de Faraday Lenz, convertem tensões primárias em secundárias de acordo com a razão entre o número de espiras. Julgue um transformador ideal com N1 = 150 espiras na bobina primária e N2 = 300 espiras na secundária. Uma tensão alternada de V1 = 120V é aplicada na bobina primária.  


Qual será a tensão na bobina secundária? 

Alternativas
Q3120690 Física
No final do século XIX, o desenvolvimento de cabos submarinos revolucionou as telecomunicações, permitindo a transmissão de mensagens entre continentes. Esses cabos, baseados na indução eletromagnética descrita por Faraday Lenz, enfrentaram desafios relacionados a correntes induzidas indesejadas. Suponha-se que um cabo tenha uma variação de campo magnético interno de Bi = 0,02T para Bf = 0,05T em um intervalo de tempo ∆t = 0,01s. A secção transversal do cabo é A = 0,005m2. Qual é a força eletromotriz média gerada no cabo? 
Alternativas
Q3069725 Física
Um técnico de laboratório no IFTO de Palmas é solicitado pelo professor de Física para montar um experimento simples a respeito de algumas propriedades do eletromagnetismo. É sugerido que o mesmo monte um enrolamento de fios para que seja possível construir um protótipo de autofalante. Inicialmente, o técnico produz o enrolamento sem a presença de um núcleo e com apenas uma espira circular de raio 24 cm, na qual percorre uma corrente elétrica de intensidade 9 A. Sabendo que a permeabilidade magnética do vácuo é dada por μ0 = 4π.10-7 T.m/A, a intensidade do vetor indução magnética no centro da espira é: 
Alternativas
Respostas
1: B
2: E
3: C
4: A
5: E
6: A
7: D
8: B
9: B
10: C
11: A
12: E
13: A
14: B
15: A
16: A
17: A
18: D
19: B
20: D