Questão 97 do ENEM 2018 — Ciências da Natureza

A questão descreve uma etiqueta RFID que funciona sem pilhas, usando basicamente um microprocessador de silício e uma bobina de metal. O objetivo é entender de onde vem a energia elétrica que liga esse microprocessador quando a etiqueta entra num campo de radiofrequência.

Comecemos lembrando o que é uma onda de rádio. Ondas de rádio são ondas eletromagnéticas, ou seja, formadas por um campo elétrico e um campo magnético oscilantes, que variam continuamente no tempo.

O componente-chave da etiqueta é a bobina de metal. Na Física, quando uma bobina é atravessada por um campo magnético variável, ocorre um fenômeno fundamental: a Indução Eletromagnética, descrita pela Lei de Faraday-Lenz.

A Lei de Faraday diz que a variação do fluxo magnético ($\Delta \Phi$) através da área da bobina, num intervalo de tempo ($\Delta t$), induz uma força eletromotriz ($\varepsilon$), que funciona como uma "tensão" no circuito:

$\varepsilon = -\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$

Essa força eletromotriz induzida gera uma corrente elétrica no fio da bobina, e é justamente essa corrente que alimenta o microprocessador de silício — permitindo que a etiqueta processe informações e transmita sinais de volta ao leitor, sem precisar de bateria.

Comparando com as alternativas:

• Não se trata do aquecimento dos fios (isso seria só perda por Efeito Joule, como sugere a D).
• Não se trata de diminuir ressonância (E).
• Embora a onda tenha também um campo elétrico, a captação de energia por uma bobina em RFID passivo depende especificamente da variação do fluxo do campo magnético, que é o que induz a corrente elétrica no circuito.

Portanto, a etiqueta funciona de forma autônoma porque o campo magnético da onda de rádio induz corrente na bobina — alternativa C.