Lista de Exercícios Resolvidos de Análise de Circuitos Magnéticos

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Um núcleo com três pernas está mostrado na figura abaixo. Sua profundidade é de 5   c m e há 100 espiras na perna esquerda. Pode-se assumir que a permeabilidade relativa do núcleo é 2000 e constante. Que fluxo existe em cada uma das três pernas do núcleo? Qual é a densidade de fluxo em cada uma das pernas? Assuma um aumento de 5 % na área efetiva do entreferro devido aos efeitos de espraiamento.

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Um núcleo magnético de duas pernas e um entreferro está mostrado abaixo:

A profundidade do núcleo é 5   c m , o comprimento do entreferro do núcleo é   0,05   c m e o número de espiras no núcleo é 1.000 . A curva de magnetização do material do núcleo está mostrada na abaixo:

Assuma um incremento de 5 % na área efetiva do entreferro para compensar o espraiamento. Quanta corrente é necessária para produzir uma densidade de fluxo no entreferro de 0,5   T ? Quais são as densidades de fluxo dos quatro lados no núcleo com essa corrente? Qual é o fluxo total presente no entreferro?

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Dado o circuito magnético da figura abaixo, assumir B = 0.6   T através da seção reta da perna esquerda e determinar a queda de potencial magnético no ar V m a r .

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No circuito magnético abaixo, construído com uma liga de ferro-níquel, calcular a f m m para que o fluxo no entreferro g seja de 300   μ W b . Desprezar o espraiamento de fluxo no entreferro.

Dimensões em centímetros.

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Dois circuitos condutores são constituídos por um fio reto bastante longo e uma espira retangular de dimensões h e d . A espira pertence a um plano que passa pelo fio, sendo os lados de comprimento h paralelos ao fio e distantes de r e r + d deste. Determinar a expressão que fornece a indutância mútua entre os dois circuitos.

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Um núcleo ferromagnético com uma permeabilidade relativa de 1500 está mostrado na figura abaixo. As dimensões são mostradas no diagrama e a profundidade do núcleo é de 5   c m . Os entreferros nos lados direito e esquerdo do núcleo são 0,050   c m e 0,070   c m , respectivamente. Devido ao efeito de espraiamento, a área efetiva dos entreferros é de 5 % maior do que o seu tamanho físico. Se na bobina houver 300 espiras enroladas em torno da perna central do núcleo e se a corrente na bobina for 1,0   A , quais serão os valores de fluxo para as pernas esquerda, central e direita do núcleo? Qual é a densidade de fluxo em cada entreferro?

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A figura abaixo mostra o núcleo de um motor CC simples:

Assuma que a área da seção reta de cada entreferro seja 18   c m 2 , que a largura de cada entreferro é 0,05   c m e que a permeabilidade relativa do núcleo é 3800 . O diâmetro efetivo do núcleo do rotor é 5   c m e a densidade de fluxo no núcleo é 1,2   T .

( a ) Qual seria o fluxo total no núcleo para essa densidade de fluxo da parte?

( b ) A corrente de campo máxima possível para essa máquina é 1   A . Determine um número razoável de espiras de fio para fornecer a densidade de fluxo desejada e ao mesmo tempo não exceder a corrente máxima disponível.

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Um núcleo de transformador com comprimento efetivo de caminho médio de 6   p o l (polegadas) tem uma bobina de 200 espiras enroladas em torno de uma perna. A área de sua seção reta é 0,25   p o l 2 (polegadas quadradas) e sua permeabilidade magnética relativa é 2230 . Se uma corrente de 0,3   A estiver circulando na bobina, qual será o fluxo total no núcleo? Qual é a densidade de fluxo?

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Um núcleo com três pernas é mostrado na figura abaixo:

Sua profundidade é 5   c m e há 400 espiras na perna central. As demais dimensões estão mostradas na figura. O núcleo é composto de um aço cuja curva de magnetização está mostrada abaixo:

Responda às seguintes perguntas sobre esse núcleo:

( a ) Que corrente é necessária para produzir uma densidade de fluxo de 0,5   T na perna central do núcleo?

( b ) Que corrente é necessária para produzir uma densidade de fluxo de   1,0   T na perna central do núcleo? Essa corrente é o dobro da corrente da parte ( a ) ?

( c ) Quais são as relutâncias das pernas central e direita do núcleo para as condições da parte ( a ) ?

( d ) Quais são as relutâncias das pernas central e direita do núcleo para as condições da parte ( b ) ?

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No circuito magnético apresentado abaixo, o fluxo magnético no entreferro é de 2 × 10 - 4   W b . Utilizando a curva de histerese do material, determine:

( a ) O circuito elétrico equivalente ao circuito magnético apresentado

( b ) Os fluxos indicados na figura

( c ) O valor da corrente na bobina

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