Maquinas elétricas

Páginas: 9 (2153 palavras) Publicado: 13 de maio de 2013
Histerese Magnética

Bruno Fileti, Gabriel Louzada, Ramiro Casotti.

UNIVIX - Faculdade Brasileira, Curso de Engenharia Elétrica,
Rua José Alves, Nº. 301 Goiabeiras Vitória/ES, Brasil.

Resumo— Neste trabalho apresentamos uma discussão detalhada sobre as curvas de histerese obtidas no caso do mais
simples sistema magnético. As curvas de histerese são construídas através de estadosestáveis
e metaestáveis do sistema. A estabilidade de cada estado é determinada pela energia livre de Gibbs do sistema
para cada valor de temperatura e campo magnético externo. Também discutimos o procedimento necessário
para a determinação de curvas de histerese.



Palavras chaves— modelo de Ising, histerese, propriedades magnéticas.


I. Introdução
De acordo com o comportamento magnético,os materiais podem ser classificados como: paramagnéticos, diamagnéticos e ferromagnéticos.
Nos materiais ferromagnéticos, existe forte interação dos dipolos magnéticos vizinhos produzindo um alinhamento interno em certas regiões chamadas de domínios magnéticos, de forma que mesmo na ausência de um campo magnético externo, os dipolos continuam alinhados como ocorre nos ímãs permanentes. Quando ummaterial ferromagnético é submetido a um campo magnético externo, existe um ponto que todos os momentos magnéticos do material estão alinhados ao campo externo, conhecido como magnetização de saturação.
Após ter atingido a saturação, um aumento posterior do campo magnético não produz mais nenhum aumento da magnetização M. Quando o campo magnético é reduzido a zero, alguma magnetização persiste.Esse efeito é denominado de histerese; a magnetização e a desmagnetização de um material que possui histerese produzem perda de energia e a temperatura do material aumenta durante o processo. Do ponto de vista experimental, as curvas de magnetização contra a intensidade do campo magnético informam sobre a ‘dureza’ dos materiais magnéticos.
A curva de histerese é própria para cada material e podeser vista na Figura 1.1 a seguir:



Figura 1.1: Curva de histerese (indução magnética, B, versus campo aplicado).



Figura 1.2: fluxo modulada sinusoidalmente com frequência de 50 Hz e campo magnético variável de 0,3 T a 1,7 T.





II. O que é Histerese

A histerese é a tendência de um material ou sistema de conservar suas propriedades na ausência de um estímulo que as gerou.Podem-se encontrar diferentes manifestações desse fenômeno. Quando o campo magnético aplicado em um material ferromagnético for aumentado até a saturação e em seguida for diminuído, a densidade de fluxo B não diminui tão rapidamente quanto o campo H. Dessa forma quando H chega a zero, ainda existe uma densidade de fluxo remanescente. Esse fenômeno que causa o atraso entre densidade de fluxo ecampo magnético é chamado de histerese magnética, enquanto que o ciclo traçado pela curva de magnetização é chamado de ciclo de histerese.



III. Onde encontramos a histerese



Quando o ferro não está magnetizado, seus domínios magnéticos estão dispostos de maneira aleatória. Porém, ao aplicar uma força magnetizante, os domínios se alinham com o campo aplicado. Se invertemos o sentido docampo, os domínios também inverterão sua orientação. Num transformador, o campo magnético muda de sentido muitas vezes por segundo, de acordo com o sinal alternado aplicado. E o mesmo ocorre com os domínios do material do núcleo. Ao inverter sua orientação, os domínios precisam superar o atrito e a inércia. Ao fazer isso, dissipam uma certa quantidade de potência na forma de calor, que é chamadade perda por histerese.Page Style. Em determinados materiais, a perda por histerese é muito grande. O ferro doce é um exemplo. Já no aço, esse tipo de perda é menor. Por isso, alguns transformadores de grande potência utilizam um tipo de liga especial de Ferro-silício, que apresenta uma perda por histerese reduzida. Esse tipo de problema também aumenta junto com a freqüência do sinal. Um...
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