Exercício 10. Aplicações práticas de materiais magnéticos são vastas e diversas.
Descreva como os materiais ferromagnéticos são utilizados no núcleo de transformadores para melhorar sua eficiência.

Passo 1

O enunciado pede para explicar como materiais ferromagnéticos são usados no núcleo de transformadores para aumentar a eficiência. Vamos usar conceitos de permeabilidade magnética, perdas por histerese e correntes parasitas (Foucault) e mostrar como escolhas de material e tratamento (laminação, aço-silício) influenciam o desempenho.

Passo 2

Materiais ferromagnéticos têm alta permeabilidade \mu, o que significa que concentram o fluxo magnético no núcleo. Num transformador isso reduz a corrente de magnetização necessária para estabelecer o fluxo, diminuindo o consumo próprio do enrolamento primário e melhorando a eficiência global.

Passo 3

Para minimizar perdas por histerese, escolhe-se um material com baixa coercitividade, de modo que o ciclo B\text{–}H seja estreito e a área interna (que representa energia dissipada por ciclo) seja pequena. Aço-silício orientado ou não orientado é um exemplo que combina alta permeabilidade e baixa perda por histerese.

Passo 4

Correntes parasitas (ou de Foucault) surgem quando o fluxo magnético variável induz correntes nos próprios pedaços do núcleo, gerando aquecimento. Para atenuá-las, o núcleo é construído com lâminas finas de aço-silício isoladas entre si, aumentando a resistência ao caminho de corrente e reduzindo as perdas ôhmicas.

Resposta

Materiais ferromagnéticos (como o aço-silício) são usados em núcleos de transformadores porque sua alta permeabilidade diminui a corrente de magnetização, sua baixa coercitividade reduz as perdas por histerese e a laminação em chapas isoladas minimiza as correntes parasitas. Tudo isso resulta em menor consumo próprio, menos aquecimento e maior eficiência do transformador.

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