Lei de Lenz - NS Aulas Particulares

Lei de Lenz
1. (Ueg 2010) A figura a seguir representa um imã preso a uma mola que está oscilando
verticalmente, passando pelo centro de um anel metálico.
Com base no princípio da conservação de
energia e na lei de Lenz, responda aos itens a
seguir.
a) Qual é o sentido da corrente induzida
quando o ímã se aproxima (descendo) do
anel? Justifique.
b) O que ocorre com a amplitude de oscilação
do imã? Justifique.
2. (Ufjf 2002) Um dispositivo usado para medir velocidade de bicicletas é composto por um
pequeno ímã preso a um dos raios da roda e uma bobina fixa no garfo. Esta é ligada por fios
condutores a um mostrador preso ao guidom, conforme representado na figura a seguir. A
cada giro da roda, o ímã passa próximo à bobina, gerando um pulso de corrente que é
detectado e processado pelo mostrador. Assinale, entre as alternativas a seguir, a que explica
a geração deste pulso de corrente na bobina.
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a) A passagem do ímã próximo à bobina produz uma variação do fluxo do campo magnético na
bobina que, de acordo com a lei de Faraday-Lenz, gera o pulso de corrente.
b) Por estar em movimento circular, o ímã está acelerado, emitindo raios X, que são detectados
pela bobina, gerando o pulso de corrente.
c) Na passagem do ímã próximo à bobina, devido à lei de Coulomb, elétrons são emitidos pelo
ímã e absorvidos pela bobina, gerando o pulso de corrente.
d) A passagem do ímã próximo à bobina produz uma variação do fluxo do campo elétrico na
bobina que, de acordo com a lei de Ampere, gera o pulso de corrente.
e) Devido à lei de Ohm, a passagem do ímã próximo à bobina altera sua resistência, gerando o
pulso de corrente.
3. (Ufsm 2000) A corrente induzida em uma espira por um fluxo magnético variável tem um
sentido tal que o campo magnético que ela cria tende a contrariar a variação do fluxo
magnético através da espira.
A Lei de Lenz citada é a aplicação do princípio de conservação do(a)
a) carga elétrica.
b) massa.
c) energia.
d) quantidade de movimento.
e) momento angular.
4. (Ufsc 2010) Pedrinho, após uma aula de Física, resolveu verificar experimentalmente o que
tinha estudado até o momento. Para tal experimento, ele usou uma bobina com 50 espiras, um
ímã preso a um suporte não condutor e uma lâmpada incandescente de 5 W de potência. O
experimento consistia em mover o ímã para dentro e para fora da bobina, repetidamente.
Ao terminar o experimento, Pedrinho fez algumas observações, que estão listadas na forma de
proposições.
Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
01) O módulo da força eletromotriz induzida na bobina é diretamente proporcional à variação
do fluxo magnético em função da distância.
02) É difícil mover o ímã dentro da bobina, pois o campo magnético de cada espira oferece
uma resistência ao movimento do ímã. Isto é explicado pela Lei de Lenz.
04) Se a corrente na lâmpada for de 2 A, a força eletromotriz induzida em cada espira da
bobina é 0,05 V.
08) A frequência do movimento do ímã no interior da bobina não interfere na luminosidade da
lâmpada.
16) Para haver uma corrente induzida na bobina é necessário que o circuito esteja fechado.
32) O trabalho realizado para mover o ímã para dentro e para fora da bobina é transformado
integralmente em energia luminosa na lâmpada.
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Gabarito:
Resposta da questão 1:
a) A lei de Lenz afirma que toda vez que varia o fluxo magnético através do anel, surge nele
corrente induzida num sentido tal, que gera um fluxo induzido que tende a anular a variação do
fluxo indutor.
Quando o ímã se aproxima descendo, o polo sul está se aproximando do anel, portanto,
aumentando o fluxo de linhas saindo dele. Para compensar esse aumento, surge nele um fluxo
induzido entrando. Para tal, pela “regra do saca-rolhas” ou “regra da mão direita nº 1”, a
corrente induzida no anel tem sentido horário, para um observador que o esteja observando de
cima.
b) Pelo princípio da conservação da energia, se surge energia elétrica no anel, alguma outra
forma de energia deve estar sendo consumida. No caso, essa energia elétrica vem da energia
cinética do ímã que está diminuindo, provocando diminuição na amplitude de oscilação do ímã.
Resposta da questão 2:
[A]
Resposta da questão 3:
[C]
Resposta da questão 4:
02 + 04 + 16 = 22
01) Falsa. O módulo da força eletromotriz induzida é diretamente proporcional ao módulo da
variação do fluxo magnético em função do tempo, conforme a lei de Neumann-Faraday:
|  |
|  |
.
t
02) Correta. A lei de Lenz afirma que sempre que há variação do fluxo magnético, surge uma
força magnética na tendência de anular o movimento que deu origem a essa variação do
fluxo.
04) Correta.Dados: n = 50 espiras; i = 2 A e P = 5 W.
P = U i  P = n  i  5 = 50 () 2   = 0,05 V.
16) Correta. Com o circuito aberto, não há condução.
32) Falsa. Parte desse trabalho é dissipado na forma de calor na bobina e na lâmpada.
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