Questões de Física - Eletromagnetismo

O filme “O menino que descobriu o vento”, sucesso na Netflix, conta a história de um menino que mora com sua família em uma aldeia pobre em Malauí. Para ajudar sua comunidade, William, a partir de seus estudos na escola da comunidade, constrói uma estação de energia eólica usando apenas descartes de um ferro velho. Dentre os dispositivos utilizados por ele, está um dínamo de uma bicicleta.

Sobre o dínamo, é correto afirmar que:

Com base nas informações e na figura precedentes, determine, em volts, a força eletromotriz induzida no fio condutor. Multiplique o resultado encontrado por 1.000.

Após efetuar todos os cálculos solicitados, despreze, para a marcação no Caderno de Respostas, a parte fracionária do resultado final obtido, caso exista.

“No dia em que se comemora a avicultura e a atividade de avicultor, Mato Grosso do Sul se posiciona como espaço ideal para investimentos na área. O setor abate 643 mil aves ao dia e, para isso, tem um rebanho de 22 milhões de aves. O setor avícola gera 8,8 mil empregos diretos em MS”

(Texto extraído e adaptado de: http://www.douradosnews.com.br/noticias/econo mia/setor-avicola-gera-88-mil-empregos-diretosem-ms/1054516/).

Alguns avicultores foram surpreendidos por uma forte chuva e ventos de até 87 km/h, deixando rastros de destruição. Em uma das propriedades avícolas, os ventos destelharam galinheiros e derrubaram postes, danificando alguns pequenos transformadores. Em um transformador danificado, estavam escritas apenas as seguintes especificações: potência nominal máxima 6750 W e intensidade de corrente elétrica induzida no secundário i₂ = 45 A.

Pergunta-se: qual é a tensão originada no secundário?

O anel saltante ou anel de Thomson é uma interessante demonstração dos efeitos eletromagnéticos. Ele consiste em uma bobina, um anel metálico, normalmente de alumínio, e um núcleo metálico que atravessa a bobina e o anel. Quando a bobina é ligada a uma tomada de corrente alternada, o anel de alumínio salta e fica levitando em uma altura que pode ser considerada constante. A figura mostra o dispositivo. Um dos fatos que contribuem para a levitação do anel metálico, apesar de não ser o único, é a fonte de corrente elétrica ser alternada, pois o anel não levitaria se ela fosse contínua.

A força sobre o anel metálico e sua consequente levitação devem-se ao fato de a bobina percorrida por corrente elétrica alternada gerar

Em 1820, o físico dinamarquês Hans Christian Oersted fez uma descoberta de extrema importância, que marcou o início do desenvolvimento do eletromagnetismo. Ele deixou, por acaso, uma bússola ao lado de um fio condutor ligado a uma bateria. Oersted observou que a agulha sofria um desvio de sua orientação inicial quando passava corrente elétrica pelo fio.

Com os resultados dessa experiência Oersted concluiu que

Transformadores são dispositivos usados para abaixar ou elevar os níveis de tensão e corrente elétrica em um dado sistema, mantendo a potência elétrica constante. Um modelo de transformador básico é constituído por um núcleo, feito de um material imantável, e duas bobinas de número diferente de espiras, isoladas entre si, chamadas bobina primária (bobina de entrada de tensão) e bobina secundária (bobina da qual sai a tensão transformada). Considere as seguintes assertivas sobre os princípios físicos do funcionamento de um transformador:

I Para o efetivo funcionamento do transformador com o abaixamento ou elevação de tensão, deve-se trabalhar com tensões alternadas, uma vez que os transformadores permitem transmitir a energia elétrica de uma bobina para outra através de campos magnéticos variáveis.

II O funcionamento do transformador é regido pelos princípios eletromagnéticos da Lei de Faraday-Lenz, que afirma que é possível criar uma corrente elétrica em um circuito, uma vez que este seja submetido a um campo magnético variável.

III Transformações de abaixamento ou elevação de tensão contínua são possíveis somente a partir de um valor mínimo de tensão primária chamado de limiar de tensão de Faraday.

IV Quando uma tensão alternada sofre uma transformação de elevação ou de abaixamento, sua frequência varia de forma inversamente proporcional à transformação efetuada.

São CORRETAS as assertivas: