Questão 98 do ENEM 2020 — Física

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)

A
Intervalo 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.
B
Fluxo magnético através das bobinas, por meio de um aumento em sua área interna exposta ao campo magnético aplicado.
C
Intensidade do campo magnético no qual as bobinas estão imersas, por meio de aplicação de campos magnéticos mais intensos.
✓
Rapidez com que o fluxo magnético varia através das bobinas, por meio de um aumento em sua velocidade angular.
E
Resistência interna do condutor que constitui as bobinas, por meio de um aumento na espessura dos terminais.
Gabarito oficial: alternativa D

Resolução comentada

A diferença de potencial gerada em um gerador depende da rapidez com que o fluxo magnético varia através das bobinas. Se as pás giram mais rápido (maior velocidade angular), o fluxo magnético muda mais depressa no tempo, aumentando a tensão gerada nos terminais.

A opção que tenta atribuir o aumento a uma mudança na área das bobinas erra: essa área é fixa, definida na fabricação do gerador — ela não muda durante o funcionamento; o que realmente varia e explica o aumento observado é a velocidade de rotação do eixo, alterando a rapidez da variação do fluxo.

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