Nos circuitos magnéticos, calcule os campos magnéticos nos entreferros respectivos (1) e (2), assumindo que a permeabilidade do ferro é muito superior à do ar e que os campos magnéticos sejam constantes nos entreferros sem sofrer espraiamento. Considere que
é a seção transversal do entreferro, perpendicular ao fluxo magnético e que
espiras,
.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que a gente tem um núcleo de ferro com entreferros de ar e que a permeabilidade do ferro é tão grande que a gente pode desprezar a queda de mmf nele – toda a “conta” vai acontecer só no ar. Precisamos usar a Lei de Ampère (∮H·dl = NI) e a analogia de circuito magnético (relutância grande no ar, pequena no ferro). Os dados são:
• Seção do entreferro S = 0,1 m²
• Número de espiras n = 100
• Corrente I = 1 mA = 1×10⁻³ A
• Espessura de cada entreferro e = 1 cm = 0,01 m
• Seção do entreferro S = 0,1 m²
• Número de espiras n = 100
• Corrente I = 1 mA = 1×10⁻³ A
• Espessura de cada entreferro e = 1 cm = 0,01 m
O que vamos fazer:
– Calcular H (campo magnético) em cada entreferro.
– (Opcional) De B = μ₀·H para ver o fluxo, mas o foco é H.
– Calcular H (campo magnético) em cada entreferro.
– (Opcional) De B = μ₀·H para ver o fluxo, mas o foco é H.
Passo 2
Caso (1): só um entreferro de comprimento e.
- A Lei de Ampère diz que a mmf total NI vai ser “gasta” principalmente no ar, pois o ferro tem permeabilidade enorme.
- No entreferro:
NI = H₁·e
⇒ H₁ = NI/e - Substituindo os valores:
N·I = 100 · 1×10⁻³ A = 0,1 A·espira
e = 0,01 m
Logo,
4) Se você quiser o fluxo magnético B₁ no ar, usa B₁ = μ₀·H₁, onde μ₀=4π×10⁻⁷ H/m:
Passo 3
Caso (2): agora há dois entreferros idênticos, cada um de comprimento e. A mmf NI se divide nos dois:
- Lei de Ampère total:
NI = H₂·e + H₂·e = 2·H₂·e - Então
3) Substituindo:
- E o fluxo B₂ no ar seria
Resposta
(1) H₁ = 10 A/m (B₁ ≃ 1,26×10⁻⁵ T)
(2) H₂ = 5 A/m (B₂ ≃ 6,28×10⁻⁶ T)
(2) H₂ = 5 A/m (B₂ ≃ 6,28×10⁻⁶ T)