Qual é a definição da força magneto motriz
?
Passo 1
O enunciado pergunta: “Qual é a definição da força magneto motriz
?”
Informações dadas: nenhuma além da própria pergunta — preciso então fornecer a definição formal, explicar cada termo e mostrar como usar a definição em problemas práticos.
Informações dadas: nenhuma além da própria pergunta — preciso então fornecer a definição formal, explicar cada termo e mostrar como usar a definição em problemas práticos.
Passo 2
Ideia principal (sem fórmulas ainda): a força magneto motriz (abreviada MMF ou
) é a “força” que impulsiona o fluxo magnético por um circuito magnético, análoga à força eletromotriz que impulsiona corrente em um circuito elétrico. Ela surge quando correntes elétricas percorrem enrolamentos (espiras) e gera um campo magnético que tende a estabelecer um fluxo magnético.
Passo 3
Definição formal via integral de Ampère: a força magneto motriz é definida como a integral de linha do campo de intensidade magnética
ao longo de um caminho fechado no circuito magnético. Em forma matemática:
Expliquei cada símbolo:
é o vetor intensidade do campo magnético (unidade
),
é um elemento infinitesimal de comprimento ao longo do caminho (unidade
), e o produto escalar
tem unidade
. A integral fechada soma a contribuição ao longo de todo o circuito magnético.
Passo 4
Relação com enrolamento de
espiras com corrente
: aplicando a lei de Ampère em um percurso que envolve um enrolamento com
espiras, obtemos que a integral de
é igual à corrente total ligada ao percurso (somatório das correntes ligadas), ou seja:
logo, para um enrolamento com
espiras percorridas pela corrente
,
Aqui
é número de espiras (adimensional) e
é a corrente em ampères (
). A unidade prática de
é ampere-espira (A·turn), que numericamente é ampères vezes número de espiras; às vezes se escreve apenas A porque a integral dá ampères, mas ao trabalhar com enrolamentos é comum dizer “A·turn”.
Passo 5
Relação com circuito magnético (Lei análoga de Ohm para magnetismo): em análise de circuitos magnéticos costuma-se usar a forma
onde
é o fluxo magnético (unidade
) e
é a relutância do caminho magnético (análogo à resistência elétrica). A relutância de um trecho homogêneo de comprimento
, área de seção
e permeabilidade
é
Expliquei as variáveis:
em metros,
em metros quadrados,
em henry por metro (
) ou
. Essa forma é útil em exercícios de circuito magnético porque nos permite obter o fluxo
sabendo
e
.
Passo 6
Exemplo prático e como aplicar na prova (passo a passo): suponha um solenóide longo com
espiras, corrente
, comprimento
e área de seção
. Para esse caso aproximamos
uniforme e paralelo ao eixo, então
O campo magnético
é
, logo
O fluxo magnético através da seção é
A relutância do solenóide é
e verificamos que
. Dica de prova: ao ver um enrolamento com
e corrente
, já anote
— isso frequentemente resolve a questão rapidamente.
Passo 7
Unidades e observações finais: a unidade de
é ampere-espira (A·turn) ou simplesmente ampère quando se fala da integral. Numericamente, por exemplo, se
e
, então
(A·turn). Importante lembrar:
não é um vetor, é uma grandeza escalar associada à integral ao longo do circuito; o campo
é vetor.
Resposta
A força magneto motriz
é definida por
e, para um enrolamento de
espiras percorrido por corrente
, vale