Ciências da NaturezaENEM 2020Nível 3
Em uma usina geradora de energia elétrica, seja através de uma queda-d'água ou através de vapor sob pressão, as pás do gerador são postas a girar. O movimento relativo de um ímã em relação a um conjunto de bobinas produz um fluxo magnético variável através delas, gerando uma diferença de potencial em seus terminais. Durante o funcionamento de um dos geradores, o operador da usina percebeu que houve um aumento inesperado da diferença de potencial elétrico nos terminais das bobinas.
Nessa situação, o aumento do módulo da diferença de potencial obtida nos terminais das bobinas resulta do aumento do(a)
Fonte: ENEM 2020 · questão 130 · INEP.
Aintervalo de tempo em que as bobinas ficam imersas no campo magnético externo, por meio de uma diminuição de velocidade no eixo de rotação do gerador.
Bfluxo magnético através das bobinas, por meio de um aumento em sua área interna exposta ao campo magnético aplicado.
Cintensidade do campo magnético no qual as bobinas estão imersas, por meio de aplicação de campos magnéticos mais intensos.
Drapidez com que o fluxo magnético varia através das bobinas, por meio de um aumento em sua velocidade angular.✓ correta
Eresistência interna do condutor que constitui as bobinas, por meio de um aumento na espessura dos terminais.
Resposta correta: alternativa D
💡 Explicação
Pela Lei de Faraday, a diferença de potencial induzida nas bobinas é proporcional à rapidez com que o fluxo magnético varia através delas: $\varepsilon = -\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$. Como nada foi alterado na estrutura do gerador (área das bobinas, ímã ou fios), o aumento inesperado da tensão só pode vir de o eixo estar girando mais rápido — maior velocidade angular faz o fluxo variar mais depressa e gera mais tensão. As alternativas B e C descrevem mudanças físicas no equipamento que não acontecem sozinhas durante a operação, e a A está invertida: diminuir a velocidade reduziria a tensão, não aumentaria.Questão enviada por Marcelo Merreles ao banco público do Canetinha.