Explique o que é um circuito magnético.

Passo 1

O enunciado pede para explicar o que é um circuito magnético. Esse tópico faz parte de Eletromagnetismo e Circuitos Magnéticos, onde precisamos entender conceito de fluxo magnético, força magnetomotriz (FMM) e relutância, além da analogia com circuitos elétricos.

Passo 2

Primeiro definimos fluxo magnético. O fluxo magnético \Phi é a quantidade de linhas de campo magnético \mathbf{B} que atravessam uma área S. Por definição,
\Phi = \int_{S} \mathbf{B}\cdot d\mathbf{S}.
Um circuito magnético é simplesmente o caminho fechado seguido pelas linhas de fluxo. Geralmente esse caminho é formado por um núcleo de material ferromagnético, que tem alta permeabilidade \mu, e pode incluir trechos de ar (“gaps”) onde \mu é muito menor.

Passo 3

Para “forçar” o fluxo a percorrer esse caminho, usamos a força magnetomotriz (FMM) \mathcal{F}, análoga à tensão em um circuito elétrico. Se uma bobina com N espiras percorre corrente I,
\mathcal{F} = N\,I.
O elemento que se opõe ao fluxo é a relutância \Re, análoga à resistência elétrica, e dada por
\Re = \frac{\ell}{\mu\,A},
onde \ell é o comprimento do trecho magnético, \mu a permeabilidade e A a área da seção transversal. A “Lei de Ohm” magnética fica
\Phi = \frac{\mathcal{F}}{\Re}.

Passo 4

Assim como numa malha elétrica somamos tensões, num circuito magnético aplicamos a Lei de Kirchhoff das FMMs:
\sum \mathcal{F}_{\text{geradas}} - \sum (\Phi\,\Re) = 0.
Isso permite projetar transformadores, indutores e máquinas elétricas, dimensionando núcleo e gap para obter o fluxo desejado.

Resposta

Um circuito magnético é o conjunto de trechos de materiais magnéticos (geralmente ferromagnéticos e ar) que formam um caminho fechado para o fluxo magnético \Phi. Ele é alimentado por uma força magnetomotriz \mathcal{F}=N\,I e sofre oposição pela relutância \Re=\tfrac{\ell}{\mu A}, obedecendo à relação \Phi=\mathcal{F}/\Re.

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