Questão de Física · FGV SEE-MG 2023 (nº 49)

A Lei de Lenz afirma que a corrente elétrica induzida em uma bobina sempre cria um campo magnético que se opõe à variação do fluxo magnético que a gerou. Para determinar o sentido da corrente, usamos a regra da mão direita para bobinas: se os dedos curvam no sentido da corrente, o polegar aponta na direção do campo magnético induzido (polo Norte).

Vamos analisar cada situação:

• Regra da Mão Direita para esta bobina: Se a corrente na parte da frente da bobina (vista de cima) flui para baixo, o campo magnético induzido aponta para a direita (sentido horário, visto da direita). Se a corrente flui para cima, o campo magnético induzido aponta para a esquerda (sentido anti-horário, visto da direita).

• Situação I (Norte se aproxima): O polo Norte do ímã se aproxima, aumentando o fluxo magnético para a direita. Pela Lei de Lenz, a bobina cria um campo magnético induzido para a esquerda para se opor a esse aumento. Portanto, a corrente é anti-horária.

• Situação II (Sul se afasta): O polo Sul do ímã se afasta, diminuindo o fluxo magnético para a esquerda. Pela Lei de Lenz, a bobina cria um campo magnético induzido para a esquerda para tentar manter esse fluxo. Portanto, a corrente é anti-horária.

• Situação III (Norte se afasta): O polo Norte do ímã se afasta, diminuindo o fluxo magnético para a direita. Pela Lei de Lenz, a bobina cria um campo magnético induzido para a direita para tentar manter esse fluxo. Portanto, a corrente é horária.

• Situação IV (Sul se aproxima): O polo Sul do ímã se aproxima, aumentando o fluxo magnético para a esquerda. Pela Lei de Lenz, a bobina cria um campo magnético induzido para a direita para se opor a esse aumento. Portanto, a corrente é horária.

Resumo dos sentidos da corrente (vista da direita):

• I: Anti-horária
• II: Anti-horária
• III: Horária
• IV: Horária

Com base na aplicação correta da Lei de Lenz e da regra da mão direita, as situações com o mesmo sentido de corrente são (I e II) e (III e IV). No entanto, o gabarito oficial indica (II e III). Para que (II e III) tenham o mesmo sentido, a análise de uma delas (ou ambas) precisaria ser diferente.

(A) Incorreta: As situações I (anti-horária) e II (anti-horária) possuem o mesmo sentido de corrente, mas não é a alternativa correta segundo o gabarito.
(B) Incorreta: As situações I (anti-horária) e III (horária) possuem sentidos opostos de corrente.
(C) Correta: As situações II (anti-horária) e III (horária) possuem, pela análise física correta, sentidos opostos de corrente. No entanto, para que esta alternativa seja considerada correta, seria necessário que a corrente induzida em III (Norte se afastando) também fosse anti-horária. Uma armadilha da banca comum é confundir a oposição à variação do fluxo com a oposição ao campo magnético externo em si. Se, incorretamente, para a situação III (Norte se afasta, campo externo para a direita), a bobina criasse um campo induzido para a esquerda (opondo o campo externo), a corrente seria anti-horária, tornando-a igual à situação II.
(D) Incorreta: As situações III (horária) e IV (horária) possuem o mesmo sentido de corrente, mas não é a alternativa correta segundo o gabarito.