Exercício 8. O fenômeno da histerese magnética é crucial para entender o comportamento de materiais ferromagnéticos.
a) Desenhe e explique uma curva típica de histerese para um material ferromagnético. Identifique e defina remanência e coercitividade.
b) Discuta as aplicações práticas de materiais com alta remanência e coercitividade versus materiais com baixa remanência e coercitividade. Forneça exem-
plos.
c) Um material ferromagnético possui uma remanência de 0.8 T e uma coercitividade de 500 \mathrm{~A} / \mathrm{m}. Se um campo magnético externo for removido, qual será a densidade de fluxo magnético residual no material?
d) Para desmagnetizar completamente o material do item (c) após ser magnetizado até a saturação, qual intensidade de campo magnético deve ser aplicada?

Passo 1

O enunciado trata do fenômeno de histerese magnética em materiais ferromagnéticos. Vamos abordar:
  • a) forma típica da curva B versus H, definindo remanência e coercitividade;
  • b) aplicações práticas de materiais de alta vs. baixa remanência/coercitividade;
  • c) cálculo da densidade de fluxo residual quando H é removido;
  • d) intensidade de campo necessário para desmagnetizar após saturação.

Passo 2

Desenho e explicação da curva de histerese (lembre-se de esboçar no plano com H no eixo horizontal e B no vertical):
  1. Inicia em H=0, B=0; ao aumentar H, B sobe até saturar em B_s.
  2. Ao reduzir H até zero, B não retorna a zero, ficando em B_r (remanência).
  3. Continuando H negativo, chega-se a um ponto em que B=0; o valor de H ali é a coercitividade H_c.
  4. Segue-se para saturação negativa e volta o ciclo, formando uma curva fechada.
Definições: \quad– remanência B_r: densidade de fluxo magnético que permanece quando H=0. \quad– coercitividade H_c: intensidade de campo oposto necessária para reduzir B a zero.

Passo 3

Aplicações práticas:
– Materiais de alta remanência e coercitividade (ímãs permanentes): mantêm forte magnetização sem campo externo. Ex.: ímãs de neodímio, alto-falantes, motores de passo.
– Materiais de baixa remanência e baixa coercitividade (núcleos de transformadores, núcleos de fita magnética): desmagnetam-se facilmente ao remover H, reduzindo perdas por histerese. Ex.: aço silicioso em transformadores, núcleos de gravação magnética.

Passo 4

Quando o campo externo é removido, a densidade de fluxo residual é exatamente a remanência.
B_{\text{residual}}=B_r=0,8\\ \mathrm{T}.

Passo 5

Para desmagnetar completamente o material após saturação, aplica-se um campo na direção oposta igual à coercitividade.
H_{\text{desmag}}=-H_c=-500\\ \mathrm{A/m}.

Resposta

c) 0,8\\ \mathrm{T}
d) -500\\ \mathrm{A/m}

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