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
. 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?
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
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
versus , definindo remanência e coercitividade; - b) aplicações práticas de materiais de alta vs. baixa remanência/coercitividade;
- c) cálculo da densidade de fluxo residual quando
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
no eixo horizontal e
no vertical):
- Inicia em
, ; ao aumentar , sobe até saturar em . - Ao reduzir
até zero, não retorna a zero, ficando em (remanência). - Continuando
negativo, chega-se a um ponto em que ; o valor de ali é a coercitividade . - Segue-se para saturação negativa e volta o ciclo, formando uma curva fechada.
Definições:
– remanência
: densidade de fluxo magnético que permanece quando
.
– coercitividade
: intensidade de campo oposto necessária para reduzir
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 , reduzindo perdas por histerese. Ex.: aço silicioso em transformadores, núcleos de gravação magnética.
– 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
Passo 4
Quando o campo externo é removido, a densidade de fluxo residual é exatamente a remanência.
Passo 5
Para desmagnetar completamente o material após saturação, aplica-se um campo na direção oposta igual à coercitividade.
Resposta
c)
d)
d)