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AULA XII Campos Magnéticos. Campos Magnéticos n São criados por cargas elétricas em movimento n A Intensidade do Campo Magnético (H) é determinada pela.

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1 AULA XII Campos Magnéticos

2 Campos Magnéticos n São criados por cargas elétricas em movimento n A Intensidade do Campo Magnético (H) é determinada pela força que exerce sobre uma carga elétrica em movimento. n B densidade de fluxo magnético (Testa) n u velocidade da carga (m/s) n q carga elétrica (Coulomb) n F força exercida sobre a carga (Newton) n H intensidade de campo magnético (A/m) n permeabilidade magnética do meio H Independe do meio material

3 n fluxo magnético (Weber) Campos Magnéticos n O campo magnético é representado por linhas de campo magnético as quais são contínuas. n O Fluxo Magnético indica a quantidade de linhas de campo que atravessam uma área A

4 André Ampere mostrou que a contribuição da corrente i em ds para a densidade de fluxo magnético em um ponto P (em um material homogêneo) é: Campos Magnéticos criados por Corrente Elétrica Sendo: Então: Uma corrente i em um condutor de comprimento ds é equivalente a uma carga dq movendo-se com velocidade u, logo essa corrente também gera um campo magnético.

5 Campos Magnéticos criados por Corrente Elétrica n Campo Magnético criado em uma Espira Para todos os elementos ds o ângulo é 0 cos( )=1 Para uma bobina com N espiras

6 Assim, ao longo de um círculo de raio D, a intensidade do campo é constante, e a integral de linha é: Em um condutor reto tem-se que o campo magnético criado a uma distância D no entorno do condutor é constante e dado por: Para N condutores dentro do círculo de raio D tem-se: Campos Magnéticos criados por Corrente Elétrica A integral de linha, é denominada Força Magnetomotriz A integral de linha, é denominada Força Magnetomotriz

7 Campos Magnéticos em Materiais Ferromagnéticos n o permeabilidade magnética do vácuo n r permeabilidade magnética relativa do material n permeabilidade magnética do material Elétrons girando no entorno do núcleo criam um campo magnético

8 Campo produzido em um Bobina Toroidal n Fora da Bobina Não Existe Campo Magnético - um circulo externo ao enrolamento não circunda qualquer condutor, logo: n No interior na Bobina existe campo magnético - um circulo interno ao enrolamento circunda N condutores com corrente i, logo:

9 n Relações Importantes Relutância Magnética n A Relutância Magnética é definida como: l é o comprimento do caminho médio percorrido pelo fluxo magnético l é o comprimento do caminho médio percorrido pelo fluxo magnético n A é a área da seção reta atravessada pelo fluxo magnético n é a permeabilidade magnética do material percorrido pelo fluxo magnético

10 Circuito Magnético n Caminho Fechado por onde passa o fluxo magnético i l1l1 A1A1 N espiras

11 n Qual a corrente necessária para criar um fluxo de 0,2mWb em um núcleo de ferro (de raio R= 6cm e seção reta circular de raio r=1 cm e r =2000), com uma bobina de 1000 espiras. ( o = henrys por metro) Exemplo + -

12 n Ocorre devido ao alinhamento dos domínios magnéticos do material com o campo magnético aplicado Saturação n É diferente para cada material, variando também em função do tratamento metalúrgico aplicado ao material n depende de H

13 Exemplo n Qual a corrente necessária para criar um fluxo de 0,52 mWb no núcleo de chapa de aço silício, com uma bobina de 500 espiras. i l1l1 N espiras A1=4 cm 2 ; l1=4 cm A2=2 cm 2 ; l2=3 cm A3=3 cm 2 ; l3=3 cm A4=6 cm 2 ; l3=4 cm

14 Exemplo 1 2 i a a 2a b b c d a=1cm e=2,5cm b=3cm c=4cm d=6cm n Qual a corrente necessária para criar um fluxo de 0,135mWb na perna lateral do núcleo de chapa de aço silício, com uma bobina de 300 espiras na perna central. a b Em função da simetria 1 = 2= / 2, logo: e /2 3 /2 2 /2 2 /


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