Experimentos relevantes foram realizados na década de 1830 pelo químico e físico britânico Michael Faraday e, independentemente, pelo físico norte-americano Joseph Henry. Seus trabalhos demonstraram que um campo magnético variável pode gerar uma diferença de potencial em um condutor, suficientemente grande para produzir uma corrente elétrica. Tal descoberta é de importância fundamental para todos os dispositivos elétricos e magnéticos que usamos cotidianamente. Nesse contexto, analise as afirmativas abaixo.
I. A lei de Faraday da indução estabelece que uma diferença de potencial será induzida em uma espira sempre que existir uma variação de fluxo magnético na espira. A lei de Lenz estabelece que a corrente induzida em uma espira por um campo magnético variável produz um campo magnético que se opõe àquela variação de campo magnético.
II. A indução eletromagnética não constitui uma fonte de energia mas um método para transformar energia mecânica em energia elétrica. A fim de produzir energia por indução eletromagnética, algum trabalho deve ser realizado.
III. Um campo magnético é criado em qualquer região do espaço onde houver um campo elétrico variando com o tempo. A intensidade do campo magnético induzido é proporcional à taxa na qual o campo elétrico varia. A direção do campo magnético induzido é perpendicular à direção do campo elétrico variável. Assinale a alternativa correta:
a) Apenas a afirmativa I está correta.
b) Apenas a afirmativa II está correta.
c) Apenas a afirmativa III está correta.
d) Apenas as afirmativas I e II estão corretas.
e) Todas as afirmativas estão corretas.
I. A lei de Faraday da indução estabelece que uma diferença de potencial será induzida em uma espira sempre que existir uma variação de fluxo magnético na espira. A lei de Lenz estabelece que a corrente induzida em uma espira por um campo magnético variável produz um campo magnético que se opõe àquela variação de campo magnético.
II. A indução eletromagnética não constitui uma fonte de energia mas um método para transformar energia mecânica em energia elétrica. A fim de produzir energia por indução eletromagnética, algum trabalho deve ser realizado.
III. Um campo magnético é criado em qualquer região do espaço onde houver um campo elétrico variando com o tempo. A intensidade do campo magnético induzido é proporcional à taxa na qual o campo elétrico varia. A direção do campo magnético induzido é perpendicular à direção do campo elétrico variável. Assinale a alternativa correta:
a) Apenas a afirmativa I está correta.
b) Apenas a afirmativa II está correta.
c) Apenas a afirmativa III está correta.
d) Apenas as afirmativas I e II estão corretas.
e) Todas as afirmativas estão corretas.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos uma questão sobre indução eletromagnética, especificamente envolvendo as leis de Faraday e Lenz. Vamos analisar cada uma das três afirmativas para ver quais estão corretas.
Passo 2
Afirmativa I: A lei de Faraday da indução estabelece que uma diferença de potencial será induzida em uma espira sempre que existir uma variação de fluxo magnético na espira. A lei de Lenz estabelece que a corrente induzida em uma espira por um campo magnético variável produz um campo magnético que se opõe àquela variação de campo magnético.
Explicação:
A Lei de Faraday diz que uma variação no fluxo magnético através de uma espira gera uma força eletromotriz (diferença de potencial) nessa espira. Já a Lei de Lenz complementa essa ideia, dizendo que a corrente induzida vai sempre criar um campo magnético que se opõe à mudança que a causou. Isso é uma forma de manifestação do princípio de conservação de energia.
A Lei de Faraday diz que uma variação no fluxo magnético através de uma espira gera uma força eletromotriz (diferença de potencial) nessa espira. Já a Lei de Lenz complementa essa ideia, dizendo que a corrente induzida vai sempre criar um campo magnético que se opõe à mudança que a causou. Isso é uma forma de manifestação do princípio de conservação de energia.
Conclusão:
A afirmativa I está correta.
A afirmativa I está correta.
Passo 3
Afirmativa II: A indução eletromagnética não constitui uma fonte de energia mas um método para transformar energia mecânica em energia elétrica. A fim de produzir energia por indução eletromagnética, algum trabalho deve ser realizado.
Explicação:
A indução eletromagnética, de fato, não cria energia do nada. Ela converte energia de uma forma para outra, como de mecânica para elétrica. Para gerar eletricidade por meio da indução, geralmente é necessário mover um ímã ou uma bobina, o que exige trabalho físico.
A indução eletromagnética, de fato, não cria energia do nada. Ela converte energia de uma forma para outra, como de mecânica para elétrica. Para gerar eletricidade por meio da indução, geralmente é necessário mover um ímã ou uma bobina, o que exige trabalho físico.
Conclusão:
A afirmativa II está correta.
A afirmativa II está correta.
Passo 4
Afirmativa III: Um campo magnético é criado em qualquer região do espaço onde houver um campo elétrico variando com o tempo. A intensidade do campo magnético induzido é proporcional à taxa na qual o campo elétrico varia. A direção do campo magnético induzido é perpendicular à direção do campo elétrico variável.
Explicação:
Segundo as Equações de Maxwell, especificamente a Lei de Maxwell-Faraday, uma variação no campo elétrico com o tempo induz um campo magnético. A intensidade deste campo magnético induzido é proporcional à taxa de variação do campo elétrico. Além disso, a direção do campo magnético induzido está de acordo com a regra da mão direita, sendo perpendicular ao campo elétrico que está variando.
Segundo as Equações de Maxwell, especificamente a Lei de Maxwell-Faraday, uma variação no campo elétrico com o tempo induz um campo magnético. A intensidade deste campo magnético induzido é proporcional à taxa de variação do campo elétrico. Além disso, a direção do campo magnético induzido está de acordo com a regra da mão direita, sendo perpendicular ao campo elétrico que está variando.
Conclusão:
A afirmativa III está correta.
A afirmativa III está correta.
Resposta
e) Todas as afirmativas estão corretas.