Exercícios Materiais Magnéticos

EXERCÍCIOS

1 – O desenho abaixo mostra uma bobina de N espiras enroladas em um dos lados de núcleo retangular de material magnético de permeabilidade magnética µ. A área da seção transversal do núcleo é A. Uma tensão V aplicada à bobina faz com que nela circule uma corrente elétrica i. Denominamos NI de força magnetomotriz (fmm), isto é fmm = NI. A bobina alimentada pela corrente gera um fluxo magnético  através do núcleo magnético. Considerando que o campo H possui módulo constante ao longo do caminho médio L percorrido pelo fluxo magnético, pede-se:
a) O valor do campo H no interior do núcleo;
b) O valor do campo B no interior do núcleo;
c) Encontre uma relação entre fmm e .
d) A exemplo da lei de Ohm, onde R = V/i, encontre uma relação para a relutância magnética R e as dimensões geométricas do núcleo.

2 – No exercício anterior, vamos supor que a corrente i = 5 A, N = 100 espiras, e que o núcleo comprimento de base igual a 10 cm e altura 8 cm, e sua seção reta seja de 2 cm por 2cm. Ainda, o núcleo seja um material não-linear com µr = 1000. Pede-se:
a) A relutância do sistema;
b) A permeabilidade magnética do núcleo;
c) O valor de H;
d) O valor de B;
e) O valor do fluxo magnético.

3 – O toróide mostrado na figura é composto por três materiais diferentes: a, de comprimento La, b de comprimento Lb, e c de comprimento Lc. Ele é envolvido por uma bobina de N espiras (com corrente I), como mostrado na figura, e por ele flui um fluxo magnético . Todos têm seção transversal igual a A. Pede-se:

a) A fmm;
b) O valor da corrente I;
c) O valor da permeabilidade relativa de cada material;
d) A relutância de cada material.