Questão 15742
UNESP 2010
(Unesp 2010) Uma das leis do Eletromagnetismo é a Lei de Indução de Faraday que, complementada com a Lei de Lenz, explica muitos fenômenos eletromagnéticos. A compreensão dessas leis e como as descrevemos têm permitido à humanidade criar aparelhos e dispositivos fantásticos, basta mencionar que elas são princípios fundamentais na geração de eletricidade. A Figura 1 mostra um desses dispositivos. Um dispositivo de segurança que permite interromper correntes elétricas em aparelhos de uso doméstico (um secador de cabelos, por exemplo) caso haja um curto-circuito no aparelho ou alha de aterramento. No esquema não está indicado o aparelho que será ligado aos fios 1 e 2. Estes passam pelo interior de um anel de ferro no qual é enrolada uma bobina sensora que, por sua vez, é conectada a um bloqueador de corrente. Se um curto-circuito ocorrer no aparelho e uma das correntes for interrompida, haverá uma corrente induzida na bobina (Lei de Indução de Faraday) que aciona o bloqueador de corrente.
A Figura 2 representa uma seção do anel de ferro (vista frontal) no qual é enrolado um fio (bobina). Um fio condutor, reto e comprido, passa pelo centro da argola e é percorrido por uma corrente I, que aumenta com o tempo.
Qual das alternativas fornece corretamente as linhas de campo do campo magnético B produzido pela corrente I e o sentido da corrente induzida i na bobina?
Gabarito:
Resolução:
Analisando a bobina podemos usar da informação que a corrente do fio 2 está entrando na bobina para termos mais informações sobre o campo. Usando a regra da mão direita, podemos afirmar que o campo magnético no anel de ferro está no sentido horário.
Agora para sabermos o sentido da corrente induzida pela bobina, temos que lembrar que o campo gerado na corrente induzida deve ser o contrário do que está no anel de ferro. Usando novamente a regra da mão direita vemos que é necessário que a corrente entre pelo fio da direita e saia pelo fio da esquerda!
Vamos analisar as alternativas:
a) O desenho mostra que o campo está entrando no anel de ferro, quando quem está está entrando é a corrente. Incorreta.
b) O campo está corretamente no sentido horário e a entrada e saída da corrente induzida está de acordo! Correta. (Pode-se testar a regra da mão direita que irá se mostrar correto!)
c) O campo está saindo do anel de ferro, no sentido contrário a corrente, e isso não é possível. Incorreto.
d) O campo está no sentido anti horário, ao contrário do correto. Incorreto.
e) O campo está corretamente no sentido horário, porém a corrente induzida está numa disposição incorreta. Incorreta. ( Pode-se testar a regra da mão direita para provar que está incorreto!)
Letra B