Fisica

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CEFET - SC

UNIDADE DE ENSINO DE CHAPECÓ

ANEXO (Unidade Curricular de Eletromagnetismo II) Módulo II

NOTAS DA AULA 05

(Fluxo, Permeabilidade e Circuitos Magnéticos)

Chapecó, outubro de 2008.

Magnetodinâmica – Fluxo, Permeabilidade e Circuitos Magnéticos

1.

Fluxo Magnético
O conceito de fluxo magnético através de uma superfície pode ser interpretado em

termos do númerode linhas de indução que "furam" esta superfície: quanto maior for o número de linhas de indução que atravessam a superfície, maior será o valor de ø.

Figura 01 - Linhas de indução atravessando uma superfície.

Por exemplo, na figura 15, temos duas superfícies de áreas iguais, colocadas em campos magnéticos diferentes. Em (a) temos um campo magnético mais intenso do que em (b) por que aslinhas de indução do campo B1 estão mais próximas umas das outras do que as linhas do campo B2. Evidentemente, o número de linhas que "furam" a superfície (a) é maior do que na figura (b), isto é, o valor do fluxo ø em (a) é maior do que em (b). Consideramos uma superfície plana, de área A, colocada dentro de um campo magnético uniforme B. O fluxo magnético através desta superfície é representado pelaletra grega ø (fi) e definido pela seguinte expressão:

φ = B. A
Onde: B – Indução magnética, em Tesla (T); A – A área em m2. No SI, a unidade de fluxo magnético é denominada weber (Wb), em homenagem ao físico alemão do século passado, W. Weber. Então, medindo-se B em tesla (T) e A em m2, teremos: 1 Wb = 1 T.m2 1

Observe que este resultado está de acordo com a expressão ø = BA, a qual nosmostra que quanto maior for o valor de B, maior ser o valor do fluxo ø. É fácil perceber que quanto maior for a área da superfície colocada em um dado campo B, maior será o número de linha de indução que "furam" a superfície, isto é, maior será o valor do fluxo. Finalmente, devemos observar que o valor de ø depende do ângulo isto é, o θ, fluxo magnético através de uma superfície depende dainclinação desta superfície em relação ao vetor B. A figura 16 mostra este fato, em termos das linhas de indução que passam através da superfície: em (a), nenhuma linha de indução está "furando" a superfície e, portanto, temos ø = 0; em (b), a inclinação da superfície foi modificada e já temos certo fluxo ø através dela e, em (c), estando a superfície perpendicular a B, temos um valor máximo para o fluxoø.

Figura 02 - A inclinação da superfície A em relação ao campo magnético.

Exercício resolvido:

1. Dada uma superfície com as dimensões 10x10 cm conforme a figura abaixo, submetida a um campo magnético B=3 T. Em (a) θ=90º, em (b) θ=30º e em (c) θ=0º.

Encontramos a área da superfície:
A= 0,10. 0,10= 0,010 m 2

a) b) c)

φ = B. A onde que A = A. cos .θ ⇒ 0,01. cos 90 = 0m 2 então φ =3.0 = 0Wb
2 então φ φ = B. A onde que A = A. cos .θ ⇒ 0,01. cos 30 = 0,0086m = 3.0, 0086 0, 025Wb =

φ = B. A onde que A = A. cos .θ ⇒ 0,01. cos 0 = 0,01m 2 então φ = 3.0,01 = 0,03Wb
2

2.

Permeabilidade Magnética e Relutância Magnética
A permeabilidade é a propriedade dos materiais de permitir a passagem do fluxo

magnético, que é a quantidade de campo que atravessa o material. Essagrandeza é expressa por:

µ=

B H

Onde: B – é a Indução Magnética, em Testa (T); H – Intensidade de Campo Magnético, em Ampères por metro (A/m).

A unidade de permeabilidade pode ser expressa como H/m. No vácuo, μ

0=4π.10-7

H/m

(onde H é o valor da indutância do meio – a qual será vista no modulo II do curso de eletroeletrônica). O valor de µ é uma grandeza característica decada material, pois indica a aptidão que um determinado material possui em reforçar um campo magnético inicial sendo B = µ.H. Se uma caixa de ferro recobre um ímã, não existe campo magnético fora da caixa, porque o fluxo entra no ferro e segue um trajeto inteiramente dentro do próprio ferro. A indução magnética no ferro é maior do que no ar; por conseguinte, diz-se que o ferro tem elevada...
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