MINISTRIO DA EDUCAO SECRETARIA DE EDUCAO PROFISSIONAL E

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE DEPARTAMENTO DO DESENVOLVIMENTO DO ENSINO COORDENAÇÃO ACADÊMICA Eletronica Circuitos Magnéticos Prof. Luis S. B. Marques

Relação entre o campo e a corrente

Relutância Magnética É definida como a oposição que um determinado trecho do circuito magnético oferece à circulação do fluxo magnético.

Permeabilidade magnética • Define-se permeabilidade magnética (µ) de um dado material como a habilidade deste material ser magnetizado ou a habilidade de conduzir linhas magnéticas de força em comparação com o ar e o vácuo.

Permeabilidade magnética

O Entreferro Os sistemas de conversão de energia que utilizam partes móveis possuem um entreferro inserido em seu circuito magnético. Quando o entreferro é muito menor que a área da seção transversal é possível considerar que a área para o entreferro é igual à área da seção transversal para o material magnético.

O Entreferro A densidade de fluxo no material magnético é dada por: A densidade de fluxo no entreferro é dada por: Como as áreas são iguais, então:

O Entreferro Quando o comprimento do entreferro é suficientemente grande que se torna necessário considerar o efeito do espraiamento, o faz-se através da adição do comprimento do entreferro a cada dimensão relativa ao cálculo da área da seção transversal.

O Espraiamento

Circuito magnético com entreferro

Equação para cálculo do fluxo magnético Definindo a relutância do material magnético. Definindo a relutância do entreferro.

Analogia entre circuito elétrico e circuito magnético

Força eletromotriz eficaz induzida em cada enrolamento

Exercício: O solenóide mostrado na figura abaixo possui 250 espiras. Como o comprimento é muito maior que o diâmetro, o campo magnético no interior do solenóide pode ser considerado uniforme. Determine a intensidade de campo magnético e a densidade de fluxo no interior do solenóide, assim como a indutância deste solenóide. Despreze o campo magnético no exterior do solenóide. A corrente é igual a 10 A.

Exercício: A profundidade do núcleo mostrado na figura abaixo é igual a 10 cm. A permeabilidade relativa do material é igual a 2500, o número de espiras igual a 300 e a corrente que alimenta o circuito igual a 1 ampère. Determine o fluxo magnético no núcleo e a densidade de fluxo magnético nas partes do núcleo.

Exercício: A profundidade do núcleo mostrado na figura abaixo é igual a 10 cm. A permeabilidade relativa do material é igual a 2500, o número de espiras igual a 300 e a corrente que alimenta o circuito igual a 1 ampère. Determine o fluxo magnético no núcleo e a densidade de fluxo magnético nas partes do núcleo.

Exercício: No circuito magnético abaixo o núcleo é fabricado com chapas de aço silício e possui seção quadrada. As correntes nos enrolamentos são i 1=0, 33 A e i 2= 0, 6 A. Determine a densidade de fluxo no raio médio do núcleo. Considerando essa densidade de fluxo, determine o fluxo no núcleo.

Exercício: No circuito magnético abaixo o núcleo é fabricado com chapas de aço silício e possui seção quadrada. As correntes nos enrolamentos são i 1=0, 33 A e i 2= 0, 6 A. Determine a densidade de fluxo no raio médio do núcleo. Considerando essa densidade de fluxo, determine o fluxo no núcleo.

Exercício: O toróide mostrado na figura abaixo é fabricado com ferro muito puro. Determine: A corrente necessária para produzir uma densidade de fluxo igual a 1, 2 T no raio médio do toróide, sabendo que μr=8000. Qual o fluxo no núcleo? Se um entreferro igual a 2 mm é inserido no toróide, determine o valor da corrente necessária para manter a densidade de fluxo igual a 1, 2 T.

Exercício: O circuito magnético mostrado na figura abaixo possui número de espiras igual a 500 e a corrente igual a 20 A. O material do núcleo possui relutância desprezível. Determine o valor máximo para o entreferro para que uma densidade de fluxo de 1, 4 T seja estabelecida, considerando que a perna central possui o dobro da dimensão das pernas laterais.