O experimento de Oersted
mostra que, ao aplicar uma corrente elétrica
variável em um fio, é possível gerar um campo magnético a sua volta.
Um transformador elétrico de tensão é um instrumento criado com um núcleo de ferro e composto por duas bobinas com números de espiras diferentes, sendo utilizado para variar a voltagem.
Podemos definir um transformador elétrico de tensão como sendo um instrumento criado para modificar voltagens.
Protege aparelhos
que necessitam trabalhar em uma tensão inferior a tensão das tomadas do local.
Potencializa o
uso de um aparelho que foi criado para operar em uma tensão superior a tensão
local das tomadas.
Funcionamento
Enrolamento primário é
o nome dado quando uma tensão alternada é aplicada em uma das bobinas.
Enrolamento secundário é
o nome dado quando uma corrente alternada é produzida como consequência da
variação do fluxo do campo que acontece devido uma tensão alternada aplicada no
transformador.
Por fim, quando ocorre
variação do campo magnético no enrolamento primário pode-se produzir uma tensão (força eletromotriz induzida) e corrente induzidas no enrolamento secundário.
O princípio de funcionamento
do transformador baseia-se no fenômeno da indução eletromagnética. O aparelho é
capaz de induzir uma corrente elétrica no circuito secundário quando a corrente for variável no circuito
primário ligado à fonte de energia elétrica. Alterando-se o número de voltas de
fio do circuito secundário em relação ao número de voltas de fio do circuito
primário em torno do núcleo de ferro, obtém-se uma mudança no valor da tensão
elétrica induzida no circuito secundário. Em consequência, a corrente elétrica
também muda de intensidade em relação a seu valor no circuito primário.
Produção
de Energia Elétrica
Agora que sabemos algumas coisas sobre os ímãs e sobre a interação entre correntes elétricas, vamos conhecer duas leis físicas que nos ajudarão a entender como produzimos energia elétrica.
Você sabe como se produz energia elétrica?
Vamos começar buscando entender um gerador elétrico simples. A figura a seguir
mostra que temos um ímã permanente que gera um campo magnético uniforme entre
os polos magnéticos. Através da movimentação da espira, localizada entre os
polos do ímã, o fluxo do campo magnético que atravessa a espira varia,
induzindo uma corrente elétrica alternada pela espira.
Veja que no gerador é a energia
mecânica que se transforma em energia elétrica.
Quanto mais rápido a espira girar, maior será a frequência da corrente elétrica induzida e isso pode fazer até uma lâmpada elétrica se acender!
Hidrelétricas, termelétricas e
usinas nucleares são os tipos de usinas elétricas mais comuns no Brasil, são
elas que geram a energia necessária para não nos deixar na escuridão completa.
Todas as três funcionam de forma similar, precisando de um impulso (que varia
entre as três), que gira uma grande turbina, acoplada a um ímã, que, em
seguida, gera energia por meio de um gerador, ou bobina.
O que diferencia todas é
justamente o tipo de impulso feito à turbina.
Nas grandes usinas geradoras de energia elétrica, a espira é substituída por uma bobina enorme fixada ao redor de um eixo, ambos envolvidos por um gigantesco ímã permanente. Nessas usinas de geração, um campo magnético variável na região onde estão as bobinas do gerador produz uma tensão (força eletromotriz induzida).
As bobinas são fixadas ao redor de um eixo e formam um tipo de anel. Ao redor desse anel, sobre o eixo móvel há outro circuito, ligado a uma fonte de energia elétrica.
Nesse circuito fechado, uma corrente elétrica cria um campo magnético na região onde se encontram as bobinas fixas.
Quando a parte do gerador fixado ao eixo gira, o campo magnético criado pela corrente elétrica varia na região onde se encontram as bobinas fixas, induzindo nelas uma corrente elétrica, quando o circuito estiver fechado, ou uma força eletromotriz em seus terminais, se o circuito permanecer aberto.
Nessas proporções, para fazer o eixo da bobina girar é necessário muita energia! Concorda? Se tratando de uma usina hidrelétrica, na outra extremidade do eixo há uma turbina que é movimentada pela queda de água represada há uma certa altura.
Essa enorme quantidade de água está
cheia de energia mecânica que se transformará, ao final do processo, em energia
elétrica.
A corrente elétrica induzida numa
espira ou numa bobina só é possível devido a um fenômeno chamado indução
eletromagnética. Esse fenômeno foi descoberto por Michael Faraday (1791–1867), depois de várias tentativas de experimentos.
Faraday observou que a movimentação de um ímã ou de um eletroímã no interior de uma solenoide gerava corrente elétrica alternada. A única condição para criar uma corrente elétrica induzida num circuito seria variar as linhas de campo magnético no interior da solenoide. Portanto, é possível pensar que, também podemos induzir uma corrente elétrica num circuito quando a solenoide se movimenta ao redor do ímã ou eletroímã.
Essas ideias reunidas ficaram
conhecidas como a Lei de Faraday.
Em relação ao sentido da corrente
elétrica induzida, outra lei complementa o entendimento da indução
eletromagnética. Conhecida como Lei de Lenz, ela estabelece que o campo
magnético criado pela corrente elétrica opõe-se à variação do campo magnético
que a produziu.
Quando o ímã entra com polo norte na bobina, o campo magnético criado nela tem polos magnéticos opostos ao do ímã que a originou. Então, o sentido da corrente elétrica induzida é anti-horário, de acordo com a regra da mão direita.
Quando o ímã se afasta da bobina, o
sentido da corrente induzida é horário.
Resumindo esses fatos, a Lei
de Lenz pode ser enunciada como:
O sentido da corrente induzida é tal que o campo magnético que ela produz se
opõem à variação do fluxo magnético que a produziu.
Exemplo: O detector de
metais utilizado nos aeroportos é uma simples bobina e um medidor de campo
magnético. Na bobina circula uma corrente elétrica gerando um campo magnético
conhecido e que serve como campo magnético de referência. Ao ser aproximado de
um objeto metálico, o campo magnético registrado no medidor fica diferente
daquele de referência, disparando o alarme sonoro, pois detectou a presença de
algum metal. Como funcionamento do detector de metais pode ser explicado?
A variação
do fluxo do campo magnético através do objeto metálico induz nesse objeto
correntes elétricas que geram um campo magnético diferente do campo de
referência.
As usinas hidrelétricas
funcionam por meio da repressão de um grande volume de água. Geralmente, a
profundidade dos rios represados pode chegar à casa das centenas de metros.
Tamanha medida faz com que a
água adquira uma grande energia potencial gravitacional. Ao abrirem-se as
comportas dessas usinas, a água adquire energia cinética rapidamente, e a sua
passagem, através das turbinas geradoras, produz energia elétrica.
1 —
Reservatório
2 —
Barragem
3 — Turbina
4 — Gerador
5 —
Transformador
6 —
Distribuição
A corrente elétrica que é
produzida pelos geradores das usinas hidrelétricas é chamada de corrente
alternada, pois o seu sentido é rapidamente invertido, com frequência de 60 Hz.
No momento de sua geração, essa corrente elétrica tem intensidade muito alta,
por isso, a fim de evitar-se grandes perdas da energia produzida, ela é
direcionada para um conjunto de transformadores que a abaixa para menores
intensidades, reduzindo as perdas decorrentes do efeito Joule. Para tanto, essa
corrente elétrica tem o seu potencial elétrico elevado para valores de alta
tensão.
As usinas hidrelétricas, as
mais populares no país, usam a força da água para o movimento da turbina. São
construídas barragens em rios geralmente já encachoeirados. A pressão da água
faz o movimento, transformando a energia cinética, propiciada pela força das
águas, em elétrica.
Por conta da nossa grande e
rica hidrografia, o Brasil acaba por utilizar as hidrelétricas como fonte
principal de energia. A maior usina deste tipo do mundo é a Itaipu Binacional,
pertencente a Brasil e Paraguai.
Atividades
1) Uma bobina está ligada num amperímetro de zero central. Um ímã permanente é introduzido na bobina e retirado em seguida pelo mesmo lado.
Nessas condições, observamos o ponteiro do
amperímetro:
(A) estático nos dois casos.
(B) defletir somente para um dos lados.
(C) defletir para um lado e depois para
outro.
(D) defletir somente na introdução do ímã.
2) Suponhamos uma bobina cujos extremos sejam ligados a um galvanômetro G. Aproximando-se da bobina um ímã, ou introduzindo nela um ímã, ela vai ficar num campo magnético.
a) Deslocando-se o ímã, o
fluxo magnético que atravessa as espiras da bobina _____________.
b) A variação do fluxo provoca o aparecimento de uma _____________, que o galvanômetro acusa.
Selecione a alternativa que
supere as omissões nas afirmações que seguem:
(A) permanece nulo; força eletromotriz
induzida.
(B)
permanece nulo; força magnética para esquerda.
(C) varia; uma força magnética direita.
(D)
varia; uma corrente elétrica induzida.
3) A lei de Lenz afirma que a
corrente induzida:
(A) aparece num sentido impossível de ser
determinada.
(B) aparece somente quando alteramos a
forma de uma bobina.
(C) surge num sentido que tende a anular a
causa que lhe deu efeito.
(D) surge num sentido que tende a reforçar a causa que lhe deu origem.
4) O polo norte de um ímã aproxima-se de uma espira circular, conforme a ilustração a seguir:
Considerando apenas as interações de caráter eletromagnético
entre o ímã e a espira, é correto afirmar que haverá:
(A)
atração entre eles e será gerada uma corrente induzida no sentido horário para
um observador que esteja acima do plano da espira.
(B)
repulsão entre eles e será gerada uma corrente induzida no sentido horário para
um observador que esteja acima do plano da espira.
(C)
atração entre eles e será gerada uma corrente induzida no sentido anti-horário
para um observador que esteja acima do plano da espira.
(D)
repulsão entre eles e será gerada uma corrente induzida no sentido anti-horário
para um observador que esteja acima do plano da espira.
(E)
atração entre eles e não haverá corrente induzida na espira.
5) A figura
representa uma espira circular de raio r, ligada a um galvanômetro G com
"zero" central. O ímã NS pode mover-se nos sentidos C ou D.
Considere as afirmativas e indique a afirmativa FALSA:
(A) Se o ímã se aproximar da espira, aparecerá na mesma uma corrente com o sentido A.
(B) Se o ímã se afastar da espira, aparecerá na mesma uma corrente com o sentido A.
(C) Se os polos do ímã forem invertidos e o mesmo se aproximar da espira, aparecerá na mesma uma corrente com sentido B.
(D) Se os polos do ímã forem invertidos e o mesmo se aproximar da espira, aparecerá na mesma uma corrente com sentido A.
6) O princípio de
funcionamento do gerador de energia em uma usina hidrelétrica é melhor
explicado pela:
(A) Conservação da carga elétrica.
(B) Indução eletrostática.
(C) Lei de Coulomb.
(D) Indução eletromagnética.
7) Em suas experimentações, Faraday também
observou que existe uma força eletromotriz realizada entre as extremidades de
uma espira que fica sujeita a uma mudança do fluxo de campo magnético criado
por um imã. A força eletromotriz
induzida pode ser obtida pela variação temporal do fluxo magnético e é
melhor definida como:
(A) o campo de indução
magnética constante.
(B) o nome dado ao potencial
elétrico (tensão) que é produzido pela indução eletromagnética.
(C) a
variação do fluxo de campo magnético que induz a formação de correntes
elétricas.
(D) a
superfície de fluxo magnético que diminui o campo de indução magnética.
8) Faz-se o polo norte de um
imã aproximar-se da extremidade de um solenoide, em circuito aberto, conforme ilustra a figura abaixo.
Nestas condições, durante a
aproximação, aparece:
(A) uma corrente elétrica que circula
pela bobina.
(B) um campo magnético paralelo ao eixo da
bobina e contrário ao campo do ímã.
(C) uma força eletromotriz entre os terminais
da bobina.
(D) um campo magnético perpendicular ao
eixo da bobina.
9) Um dos dispositivos
utilizados como detector de veículos nas “lombadas eletrônicas” é conhecido
como laço indutivo. Quando um veículo em movimento passa por um laço indutivo,
a plataforma metálica inferior do veículo (chassis) interage com um campo
magnético preexistente no local, induzindo uma corrente elétrica num circuito
ligado ao processador de dados. O sistema laço indutivo e a plataforma metálica
em movimento geram um sinal eletromagnético obedecendo à lei de Faraday, que
pode ser enunciada da seguinte maneira:
(A) Campo magnético que varia no tempo é
fonte de campo elétrico.
(B) Massa é fonte de campo gravitacional.
(C) Campo elétrico que varia no tempo é
fonte de campo magnético.
(D) Carga elétrica é fonte de campo
elétrico.
(E) Corrente elétrica é fonte de campo
magnético.
10) Um transformador tem seu circuito primário ligado a uma fonte de energia elétrica F. Seu circuito secundário está aberto e não há conexão com nenhum aparelho elétrico. O circuito elétrico primário tem o dobro de voltas de fio que o circuito secundário. Nessas condições é correto afirmar que:
(A) não haverá tensão no circuito secundário se a fonte for de corrente elétrica alternada.
(B) não haverá variação do fluxo magnético no circuito secundário se a fonte de energia elétrica for de corrente alternada.
(C) se for uma pilha, haverá corrente elétrica induzida no circuito secundário.
(D) se a fonte for um gerador de corrente alternada o transformador é rebaixador de tensão.
11) (ENEM-1998) Na figura abaixo está
esquematizado um tipo de usina utilizada na geração de eletricidade.
Analisando o esquema, é
possível identificar que se trata de uma usina:
(A) hidrelétrica, porque
a água corrente baixa a temperatura da turbina.
(B) hidrelétrica, porque
a usina faz uso da energia cinética da água.
(C) termoelétrica, porque
no movimento das turbinas ocorre aquecimento.
(D) eólica, porque a
turbina é movida pelo movimento da água.
(E) nuclear, porque a
energia é obtida do núcleo das moléculas de água.
12) Assinale a alternativa que
apresenta apenas dispositivos que funcionam por meio do fenômeno da indução
eletromagnética:
(A) Transformadores, fornos de indução,
panela elétrica.
(B) Geradores, ferro de passar, chuveiro
elétrico.
(C) Televisão, rádio, lâmpada
incandescente.
(D) Transformadores, detectores de
metal, motores elétricos.
13) (Enem-2011) Segundo dados do Balanço Energético Nacional de 2008, do Ministério das Minas e Energia, a matriz energética brasileira é composta por hidrelétrica (80%), termelétrica (19,9%) e eólica (0,1%). Nas termelétricas, esse percentual é dividido conforme o combustível usado, sendo: gás natural (6,6%), biomassa (5,3%), derivados de petróleo (3,3%), energia nuclear (3,1%) e carvão mineral (1,6%). Com a geração de eletricidade da biomassa, pode-se considerar que ocorre uma compensação do carbono liberado na queima do material vegetal pela absorção desse elemento no crescimento das plantas. Entretanto, estudos indicam que as emissões de metano (CH4) das hidrelétricas podem ser comparáveis às emissões de CO2 das termelétricas.
MORET, A. S.; FERREIRA, I. A. As
hidrelétricas do Rio Madeira e os impactos socioambientais da eletrificação no
Brasil. Revista Ciência Hoje. V. 45, n.° 265, 2009 (adaptado).
No Brasil, em termos do
impacto das fontes de energia no crescimento do efeito estufa, quanto à emissão
de gases, as hidrelétricas seriam consideradas como uma fonte:
(A) limpa
de energia, contribuindo para minimizar os efeitos desse fenômeno.
(B) eficaz
de energia, tomando-se o percentual de oferta e os benefícios verificados.
(C) limpa
de energia, não afetando ou alterando os níveis dos gases do efeito estufa.
(D)
poluidora, colaborando com níveis altos de gases de efeito estufa em função de
seu potencial de oferta.
(E)
alternativa, tomando-se por referência a grande emissão de gases de efeito
estufa das demais fontes geradoras.
14) “As usinas hidrelétricas suprem apenas 2,5% da energia total e 15% da
eletricidade produzida pela humanidade”.
(VESENTINI,
J. W. Geografia: o mundo em transição. São Paulo: Ática, 2012. p.78).
Um dos requisitos necessários
para a instalação de hidrelétricas e que impede a utilização desse sistema de
produção de energia em todo o mundo é:
(A) a alta
demanda por energia.
(B) o
emprego de tecnologia avançada em geradores elétricos.
(C) a
presença de grandes rios, preferencialmente de planaltos.
(D) a
existência de condições climáticas favoráveis.
(E) um
elevado índice de pluviosidade.
15) Apesar das muitas críticas
e oposições, as usinas hidroelétricas são amplamente empregadas em países com
elevado potencial hidráulico, tais como o Brasil, Estados Unidos, Rússia e
China. Uma das vantagens de sua utilização em comparação com outras fontes de
energia é:
(A) a
utilização de fonte de energia gratuita e renovável.
(B) o maior
grau de conservação dos ecossistemas locais.
(C) a
remoção quase nula da vegetação circundante.
(D) a maior
geração de empregos em todo o seu processo produtivo.
Aprofunde-se:
Transmissão de Energia
A estrutura de distribuição de
energia deve ser projetada para evitar acidentes, inclusive ambientais.
A energia gerada nas usinas
possui características (tensão, corrente, frequência, etc) não adequadas à
transmissão em longa distância e uso doméstico.
Após ser gerada, a
eletricidade é transmitida a uma subestação que aumenta a tensão (reduzindo a
corrente), entre 70 e 230 KV, e estabiliza a frequência (60 Hz), tornando-a
adequada para transmissão.
Nas cidades, outra subestação
reduz a tensão (entre 1.000 e 69.000 V) e segue para a rede de distribuição.
Rede de distribuição
A rede de distribuição pode
ser aérea (por postes) ou subterrânea. Em alguns pontos da rede, há
transformadores que reduzem a tensão (para 127 ou 220 V).
Do transformador, a energia
segue para o local de consumo, onde passa por um medidor chamado de “padrão” ou
“relógio de luz”. Depois é distribuída pelo imóvel.
É importante que a rede
doméstica seja bem projetada e dimensionada. Uma má instalação elétrica, além
de apresentar riscos de acidentes, também pode desperdiçar energia de forma
silenciosa.
Acidentes
Acidentes podem acontecer quando
ligações clandestinas são feitas na rede de distribuição.
O contato acidental com redes
aéreas de transmissão de energia pode ocorrer através de linhas de pipas e de
objetos manuseados próximos a rede.
Por isso não devemos soltar
pipas próximo à rede elétrica e devemos tomar muito cuidado em obras.
Em redes subterrâneas, há
risco em casos de perfurações. Por isso, sempre ao perfurar o solo, é preciso
verificar se não há uma rede de distribuição no local.
Pequena produção
Há formas de produção de
energia que podem ser instaladas próximas ao local de consumo.
Grandes concessionárias de
energia ocasionalmente produzem energia de origem Solar e Eólica, porém, é
possível que o próprio consumidor tenha pequenos geradores para suprir suas
necessidades.
No Brasil, o consumidor que
gera a própria energia pode “vender” a energia excedente para a concessionária,
gerando créditos para utilizar em meses de menor produção e até pagar a conta
de energia de outro imóvel.
1) Qual a frequência utilizada
na transmissão de energia?
(A) 30 Hz (B)
120 Hz (C) 90 Hz (D) 60 Hz
2) Quando aumentamos a tensão
elétrica, o que acontece com a corrente elétrica?
(A) É aumentada.
(B) É reduzida.
(C) Permanece igual.
3) (ENEM-2014) O funcionamento
dos geradores de usinas elétricas baseia-se no fenômeno da indução
eletromagnética, descoberto por Michael Faraday no século XIX. Pode-se observar
esse fenômeno ao se movimentar um ímã e uma espira em sentidos opostos com
módulo da velocidade igual a v, induzindo uma corrente elétrica de intensidade
i, como ilustrado na figura.
A fim de se obter uma corrente
com o mesmo sentido da apresentada na figura, utilizando os mesmos materiais,
outra possibilidade é mover a espira para a:
(A) a
esquerda e o ímã para a direita com polaridade invertida.
(B) direita e o ímã para a
esquerda com polaridade invertida.
(C) esquerda e o ímã para a
esquerda com mesma polaridade.
(D) direita e manter o ímã em
repouso com polaridade invertida.
(E) esquerda e manter o ímã em repouso com
mesma polaridade.
4) (ENEM-2011) O manual de funcionamento de um captador de guitarra
elétrica apresenta o seguinte texto:
Esse captador comum consiste
de uma bobina, fios condutores enrolados em torno de um ímã permanente. O campo
magnético do ímã induz o ordenamento dos polos magnéticos na corda da guitarra,
que está próxima a ele. Assim, quando a corda é tocada, as oscilações produzem
variações, com o mesmo padrão, no fluxo magnético que atravessa a bobina. Isso
induz uma corrente elétrica na bobina, que é transmitida até o amplificador, e
daí, para o alto-falante.
Um guitarrista trocou as cordas originais de sua guitarra, que eram
feitas de aço, por outras feitas de náilon. Com o uso dessas cordas, o amplificador
ligado ao instrumento não emitia mais som, porque a corda de náilon:
(A) isola a passagem de
corrente elétrica da bobina para o alto-falante.
(B) varia seu comprimento
mais intensamente do que ocorre com o aço.
(C) apresenta uma magnetização
desprezível sob a ação do ímã permanente.
(D) induz correntes
elétricas na bobina mais intensas que a capacidade do captador.
(E) oscila com uma frequência menor do que a que pode ser percebida pelo captador.
Questões de aprofundamento de Geradores e Transformadores
1) Quais são as partes que constituem um gerador de usina?
Os geradores das usinas são constituídos de duas partes: uma móvel (o
eixo) e uma fixa. Na móvel, um circuito elétrico é conectado a uma fonte de
energia elétrica; na fixa, instalam-se os circuitos na área em que a corrente
elétrica ou a tensão serão induzidas quando o eixo for colocado em movimento.
2) Como a lei de Faraday
explica o surgimento de tensão induzida nos terminais de um espira de um
gerador de usina?
A corrente elétrica no circuito preso ao eixo cria um campo magnético
na região em que estão os circuitos fixos. Com o giro do eixo, a campo
magnético na região em que estão esses circuitos varia, induzindo uma corrente
elétrica se o circuito fixo está fechado, isto é, se um aparelho elétrico está
conectado a ele. Se o circuito fixo estiver aberto, uma tensão será induzida em
seus terminais.
3) Por que a corrente elétrica
induzida é do tipo alternada num gerador de usina?
Porque o sentido da corrente e sua intensidade variam em virtude das
variações de fluxo de campo magnético por unidade de tempo responsável por seu
surgimento.
4) Do que depende a frequência
de alternância da corrente e da força eletromotriz (tensão elétrica) induzida?
Depende da velocidade de giro do eixo e do número de pares de polos do
campo magnético criado pela corrente elétrica no circuito fixado ao eixo.
5) O que diferencia uma usina
hidrelétrica de uma termelétrica?
Na maneira como é obtido o giro do eixo do gerador de eletricidade. Na
hidrelétrica é a queda d’água que gira as pás da turbina cujo eixo é acoplado
ao do gerador; na termelétrica, é o vapor de água à alta pressão que provoca o
giro.
6) Qual é a principal diferença
entre uma usina termelétrica e uma usina nuclear?
É a forma como se obtém o aquecimento da água até sua vaporização. Na usina
termelétrica, a vaporização é obtida com a queima de um combustível (carvão,
óleo); na usina nuclear, a anergia para a vaporização provém de uma reação
nuclear (das forças do núcleo dos átomos).
7) Por que é necessário elevar
a tensão elétrica antes de ser iniciada a distribuição da energia elétrica?
Para evitar grande perda de energia elétrica devido ao efeito Joule:
quanto maior a corrente elétrica no circuito, maior será a perda de energia (P
= R∙i2). Para amenizar
essa perda, a tensão elétrica é elevada e, consequentemente, a corrente no
circuito é diminuída do mesmo fator (P = U∙i).
8) Um transformador recebe uma
tensão elétrica de 800V em seu circuito primário. Sabendo que o número de
voltas no núcleo de ferro desses circuito é de 1.600, qual deverá ser o número
de voltas do circuito secundário desse transformador para que a tensão nos
terminais desse circuito seja de 110V?
V1 = 800V
N1 = 1.600 voltas
V2 = 110V
N2 = ?
V1 / N1 = V2
/ N2
800 / 1.600 = 110 / N2
1 / 2 = 110 / N2
N2 = 2 x 110
N2 = 220
Logo, no circuito secundário deverá ter 220 voltas.
9) Num transformador, a razão
entre o número de espirais no circuito primário (N1) e o número de espiras no circuito secundário (N2) é N1 / N2 = 20. Aplicando-se uma diferença de
potencial alternada V1 no
circuito primário, a diferença de potencial induzida no circuito secundário é V2. Supondo tratar-se de um
transformador ideal, qual a relação entre
V2 e V1?
Se V1 / N1 = V2
/ N2 então V1 / V2 = N1 / N2.
V1 / V2 = 20
V1 = 20 ∙
V2
O número de voltas do primário é 20 vezes maior que a do secundário.
10) (ENEM-2017) Para
demonstrar o processo de transformação de energia mecânica em elétrica, um
estudante constrói um pequeno gerador utilizando:
ü um
fio de cobre de diâmetro D enrolado em N espiras circulares de área A;
ü dois
ímãs que criam no espaço entre eles um campo magnético uniforme de intensidade B; e
ü um
sistema de engrenagens que lhe permite girar as espiras em torno de um eixo com
uma frequência f.
Ao fazer o gerador funcionar, o estudante obteve uma tensão máxima V e uma corrente de curto-circuito i.
Para dobrar o valor da tensão máxima V do gerador mantendo constante o valor da corrente de curto i, o estudante deve dobrar o(a)
(A)
número de espiras.
(B) frequência de giro.
(C) intensidade do campo
magnético.
(D) área das espiras.
(E) diâmetro do fio.
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