Questões de Vestibular Sobre indução e transformadores elétricos em física

Uma raquete mata-mosca é um dispositivo utilizado para matar mosquitos e outros insetos voadores. Ela geralmente possui uma estrutura que lembra uma raquete de tênis, com uma rede elétrica no lugar das cordas. Quando o inseto toca na rede, ele fecha o circuito composto por redes com diferentes potenciais elétricos e recebe uma descarga elétrica de alta tensão que o mata instantaneamente ou o deixa incapacitado. Considere uma raquete elétrica que funciona com uma bateria recarregável de 3,7 volts. Nesse dispositivo, a corrente elétrica contínua é convertida em corrente alternada com a mesma tensão eficaz (RMS), então a tensão elétrica é elevada por meio de um transformador com 25 espiras no enrolamento primário e 1.250 espiras no secundário. Em um modelo no qual a tensão de saída do secundário é dobrada por meio de um circuito eletrônico específico e desprezando todas as perdas, assinale a alternativa que indica a diferença de potencial aplicada em um mosquito exterminado por essa raquete.

Uma espira retangular, condutora e resistiva possui um capacitor C de placas paralelas 1 e 2. Em t = 0, o capacitor está completamente descarregado, e a espira é movida com velocidade constante para fora de uma região de campo magnético constante, de intensidade B, que aponta para dentro do plano do papel. Veja a figura ao lado e assinale a alternativa CORRETA.

Existem diferentes opções de produção de energia elétrica, e todas elas apresentam vantagens e desvantagens. Relacione, a seguir, as colunas que representam a forma de produção de energia elétrica com o impacto ambiental que ela provoca:

Forma de produção:

1. Usinas hidrelétricas.

2. Usinas termoelétricas.

3. Baterias.

4. Usinas termonucleares.

Impacto ambiental:

( ) Gases na atmosfera que aumentam o efeito estufa.

( ) Contaminação do solo, do ar e da água por radionuclídeos.

( ) Degradação do solo por materiais pesados.

( ) Alagamento de grandes áreas e mudança do ecossistema da região.

A seqüência correta dessa associação é:

A figura representa um campo elétrico uniforme, de intensidade 150 V/m, estabelecido na região entre duas placas planas e paralelas, em que as linhas vermelhas representam as linhas de força desse campo.


Sendo V_A e V_B os potenciais elétricos dos pontos A e B, a diferença de potencial U_AB = V_A – V_B é igual a

A figura mostra uma espira metálica circular fixa e um ímã em forma de barra que pode se mover apenas para direita (D) ou para esquerda (E) e sempre sobre a linha tracejada que passa pelo centro da espira e é perpendicular ao plano que contém a espira. Enquanto o ímã estiver se movendo, circulará pela espira uma corrente elétrica induzida no sentido horário (H) ou anti-horário (A). Os dois polos magnéticos do ímã não estão identificados na figura. Sabe-se, apenas, que o polo mais próximo da espira é chamado de polo X.


Em relação a esse sistema, assinale a alternativa correta.

Considere uma região com campo magnético uniforme de módulo 5,0 T. Qual é o módulo da força magnética sobre um pedaço de fio reto de tamanho 2,0 cm, percorrido por uma corrente elétrica de 50 μA com direção perpendicular ao campo magnético? Dado: 1 μA = 10⁻⁶ A.

Quando o cérebro humano se encontra em atividade, pequenos pulsos elétricos são produzidos na sua superfície. Embora de intensidade muito pequena, os campos magnéticos gerados por estes pulsos podem ser detectados pela técnica de magnetoencefalografia (MEG). Considere um pulso cerebral de corrente elétrica de magnitude 10 µA, onde 1 µA = 10⁻⁶ A. Se essa corrente percorresse um fio retilíneo infinito no vácuo, qual seria o campo magnético gerado por ela a uma distância de 20 cm do fio? Dado: permeabilidade magnética no vácuo = 4π x 10⁻⁷ N/A² .

Uma espira metálica é colocada em uma região do espaço onde existe um campo magnético B perpendicular ao plano da espira. Inicialmente, o campo magnético possui intensidade de 2 T, sendo que esta intensidade de campo varia com o tempo t no intervalo 0 a 3 segundos, conforme o gráfico abaixo.


Considerando o gráfico e a indução eletromagnética produzida na espira, é CORRETO afirmar que:

Em linhas gerais todo dispositivo constitui uma cadeia de transformação de energia. O desempenho de dispositivos em geral é dado por parâmetros de operação como potência e eficiência. A eficiência é dada pela proporção entre potência útil (que contabiliza a energia presente após a realização da cadeia de transformação do dispositivo) e potência retirada da fonte de energia que alimenta o dispositivo (no caso de dispositivos elétricos, a energia retirada da rede elétrica comercial - que consta das “contas de luz”).
Em um carregador de celular temos a conversão da energia elétrica disponibilizada na rede elétrica para uma tensão constante mais baixa (também energia elétrica). Esta tensão na saída atua para recarregar a bateria do celular (revertendo as reações químicas que armazenam energia para uso pelo celular), o valor de corrente é determinado pelo celular a que se destina o seu emprego. Em um determinado carregador se vê as inscrições abaixo.
Entrada (AC): 120V - 0,5A Saída (DC): 5V - 2A
*Considere que o valor AC é um valor efetivo escolhido de modo a não influenciar o cálculo da potência em relação ao que se faz com valores fixos de tensão e corrente.
Quanto às afirmações verdadeiras sobre este dispositivo, assinale a alternativa correta.

Considerem-se duas bobinas feitas com fios isolados eletricamente e enroladas em núcleos de ferro idênticos, conforme a figura. A partir da análise da figura e com base nos conhecimentos sobre eletromagnetismo, assinale com V as afirmativas verdadeiras e com F, as falsas.

() Os núcleos das bobinas repelem-se mutuamente.

( ) Os núcleos das bobinas atraem-se, obedecendo a 3a lei de Newton.

( ) O campo magnético resultante em cada núcleo tem a mesma intensidade.

A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a

Pesquisadores anunciaram ter utilizado nanotecnologia num protótipo capaz de recarregar celulares com a energia da vibração gerada pelo barulho do ambiente. O equipamento, do tamanho de um celular convencional, utiliza nanotubos de óxido de zinco que geram eletricidade ao serem distendidos ou comprimidos pelo barulho de conversas, de música ou de trânsito.

Disponível em: www.pagina22.com.br. Acesso em: 14 ago. 2015 (adaptado).

O equipamento em questão é capaz de obter energia elétrica através de que tipo de onda?

Seja uma carga elétrica colocada em repouso em uma determinada região. Considere as seguintes afirmações: I - Na presença unicamente de um campo elétrico, a carga se moverá na direção paralela a esse campo. II - Na presença unicamente de um campo magnético, a carga se moverá na direção perpendicular a esse campo. III - Na presença de uma diferença de potencial elétrico, a carga irá se mover necessariamente no sentido do maior para o menor potencial. Marque a única alternativa correta

Um dos lados de uma espira retangular rígida com massa m = 8,0 g, na qual circula uma corrente I, é atado ao teto por dois fios não condutores de comprimentos iguais. Sobre esse lado da espira, medindo 20,0 cm, atua um campo magnético uniforme de 0,05T, perpendicular ao plano da espira. O sentido do campo magnético é representado por uma seta vista por trás, penetrando o papel, conforme é ilustrado na figura.


Considerando g = 10,0 m/s², o menor valor da corrente que anula as trações nos fios é

A captação de imagens em um equipamento de ressonância magnética é realizada por um dispositivo que contém um solenoide. Considere que este solenoide seja ideal, com densidade de 10 espiras por centímetro. Em seu interior existe ar, cuja permeabilidade magnética pode ser considerada igual a 4π x 10⁻⁷ N/A² . O módulo do campo magnético no interior do solenoide, quando uma corrente de 2,0 A o percorre, é igual a:

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.

Uma corrente elétrica contínua I flui através de um fio em forma de uma espira circular, como ilustrado na figura ao lado. O ponto P está localizado no centro da espira. Qual a direção e sentido do campo magnético criado pela corrente I no ponto P?

O ruído ritmado escutado pelos pacientes durante os exames de ressonância magnética em hospitais é proveniente da vibração de condutores elétricos produzida por forças magnéticas. A figura abaixo ilustra um trecho fixo de um condutor, na forma de um U invertido, situado numa região de campo magnético uniforme, de intensidade 3,00 T e direção e sentido indicados pelos símbolos × na figura. Quando uma corrente elétrica i = 200 A percorre o trecho mostrado do condutor, calcule o módulo da força magnética resultante sobre ele.