Enunciado

Ímãs em barra são movidos para o interior de três bobinas enroladas da mesma maneira. A voltagem induzida em cada enrolamento produz uma corrente, indicada pelo galvanômetro. Despreze a resistência elétrica das espiras dos enrolamentos e ordene-as de acordo com o que marcam os galvanômetros, do maior valor para o menor.

Passo 1

Olá! Tudo bem contigo?

Sabemos que ao aproximar um imã de uma bobina acontece o surgimento de uma voltagem induzida nela. Mas em qual situação a voltagem vai ser maior e em qual ela vai ser menor? Para resolver essa questão é necessário utilizar a Lei de Faraday. Lembra dela?

“A voltagem induzida em uma bobina é proporcional ao produto do número de espiras pela área da seção transversal de cada espira e pela taxa com a qual o campo magnético varia no interior das espiras.”

Matematicamente:

V i n d u z i d o ∝ N e s p i r a s × A e s p i r a s × Δ c a m p o   m a g n é t i c o Δ   t e m p o  

Como todas as bobinas são enroladas da mesma forma, as áreas de seção transversal de todas as espiras são iguais entre si. Logo, para diferenciar as voltagens induzidas vamos ter de analisar apenas dois fatores: o número de espiras e a taxa de variação do campo magnético.

Em relação ao número de espiras é fácil, quanto maior for o número, maior a tensão induzida. Porém, a análise para taxa de variação do campo magnético deve ser um pouco mais cuidadosa. Se supormos que os ímãs são aproximados das bobinas com a mesma velocidade, a maior variação do campo vai ser para a situação em que o campo tiver maior intensidade. Em nosso caso, a intensidade do campo está relacionada à quantidade de imãs presentes. Portanto, quanto maior número de imãs, maior a taxa de variação do campo magnético e maior voltagem induzida.

Logo, para NOSSA SITUAÇÃO ESPECÍFICA temos:

V i n d u z i d o ∝ N e s p i r a × N i m ã s

Ou seja, quanto maior o produto entre o número de espiras e número de imãs, maior a tensão induzida.

Calculando esse produto para cada um dos casos:

A-1x3=3

B-1x5=5

C-2x2=4

Concluindo então que:

V B > V C > V A

Passo 2

Ainda não terminamos a questão...

O galvanômetro nos fornece uma indicação de corrente e não de tensão. Porém, por nossa sorte, a resistência é desprezível e portanto a relação entre tensão e corrente é simples: quanto maior a tensão, maior a corrente. Logo, finalmente chegamos ao resultado:

I B > I C > V A

Resposta

B-C-A

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