(Enem 2020) 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 magnético em relação a um conjunto de bobinas produz um fluxo magnético variável através deles, 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 resultou nos terminais das bobinas resultado do aumento do(a)
Alternativas:
a) intervalo de tempo em que as bobinas ficam imersas no campo externo magnético, por meio de uma redução 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.
d) 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
Explorando a Relação entre Movimento Magnético e Geração de Energia Elétrica
A geração em uma Usina geradora de energia elétrica é certamente um processo fascinante que envolve a conversão de diferentes formas de energia em eletricidade utilizável.
Nas usinas geradoras, seja por meio da queda d’água ou vapor sob pressão, um componente crucial é o movimento das pás do gerador.
No entanto, situações inesperadas certamente podem ocorrer, como um aumento na diferença de potencial elétrico nos terminais das bobinas.
Neste artigo, vamos explorar como esse fenômeno está surpreendentemente relacionado com a variação de fluxo magnético e quais os fatores que podem influenciar essa ocorrência.
O Processo de Geração de Energia Elétrica:
Quando as pás do gerador rotacionam ocorre um movimento relativo entre um ímã e um conjunto de bobinas.
Em síntese, esse movimento induz um fluxo magnético variável através das bobinas, de acordo com a Lei de Faraday da Indução Eletromagnética.
Esse fluxo magnético variável gera uma diferença de potencial elétrico nos terminais das bobinas, criando a tão desejada eletricidade.
A Relação entre Fluxo Magnético e Diferença de Potencial:
Para compreender a situação apresentada na questão, devemos olhar igualmente para os fatores que influenciam essa relação.
Fique atento! O aumento do fluxo magnético que as atravessa Aumenta o módulo da diferença de potencial nos terminais das bobinas.
Portanto, a alternativa correta é a letra (b).
Quando há um aumento na área interna exposta ao campo magnético aplicado, o fluxo magnético também aumenta, resultando em uma maior diferença de potencial.
Fatores que Influenciam o Fluxo Magnético:
Ademais, diversos fatores influenciam o fluxo magnético, como a intensidade do campo magnético e a rapidez com que o fluxo varia.
Esses fatores estão intrinsecamente ligados ao movimento do gerador e à velocidade angular das pás.
A saber, quanto maior a rapidez com que o fluxo magnético varia, maior a diferença de potencial gerada.
Portanto, a letra (d) também possui relação com o aumento da diferença de potencial.
Conclusão:
Da mesma forma, a relação entre o movimento das pás do gerador e a geração de energia elétrica é uma prova concreta da interconexão entre as diversas formas de energia em Usina geradora de energia elétrica.
O aumento inesperado na diferença de potencial nos terminais das bobinas pode ser finalmente compreendido através da análise dos fatores que influenciam o fluxo magnético e a variação desse fluxo.
Por fim, compreender esses princípios é essencial para otimizar a eficiência das usinas geradoras e aprimorar a nossa compreensão sobre a relação entre energia mecânica e elétrica.
Autor:
Professor, Coach, Mentor, Escritor Henrique Paiva
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