Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
FACULDADE DE ENGENHARIAS E TECNOLOGIAS DISCIPLINA DE ONDAS ELECTROMAGNETICAS MAPUTO, OUTUBRO 2021 1 Curso de Engenharia Electrónica AULA 2 MAGNETISMO Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica 2 2. MAGNETISMO Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica 3 • 2.1 Campo magnético • 2.2 Definição • 2.3 Características das Linhas de Campo Magnético • 2.4 Fluxo Magnético e Densidade de Fluxo Magnético • 2.5 Indução, Permeabilidade e Susceptibilidade Magnética • 2.6 Classificação dos materiais quanto à Permeabilidade Relativa 2. MAGNETISMO Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica 4 Campo Magnético é a região ao redor de um imã, na qual ocorre um efeito magnético. O CM pode ser definido como sendo a força que o campo exerce sobre o movimento das partículas de carga, tal como um eléctrão. A representação do Campo Magnético é representado através de Linhas de Campo Magnético, também conhecidas por Linhas de Indução/Fluxo Magnética. 2.1. Campo Magnético 2. MAGNETISMO Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica 5 2.1.Características das Linhas de Campo Magnético São sempre linhas fechadas, nunca se cruzam; Fora do ímã, as linhas percorrem do pólo N - pólo S; Dentro do ímã, as linhas são orientadas do pólo sul - pólo norte; Nos pólos a concentração das linhas é maior: quanto maior for a concentração de linhas, mais intenso será o campo magnético numa dada região. 2. MAGNETISMO Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica 6 Cont. 2. MAGNETISMO Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica 7 Unidades magnéticas Grandeza Símbolo Unidade Indução magnética Ou Campo magnético B Web/𝑚2 Campo eléctrico H A/m Permeabilidade magnética 𝜇 H/m Suscetibilidade magnética 𝜒 2. MAGNETISMO Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica 8 2.2 Fluxo Magnético e Densidade de Fluxo Magnético O Fluxo magnético, simbolizado por φ, é definido como o conjunto de todas as linhas de campo saindo do polo N a polo S e a sua unidade é Weber (Wb). Densidade de Fluxo Magnético/ indução magnética Representa a intensidade do campo no interior de um material sujeito a um campo magnético externo. 2. MAGNETISMO Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica 9 onde: • B – Densidade de Fluxo Magnético, Tesla (T ouWb/m2); •φ- Fluxo Magnético, Weber (Wb); • A – Área da secção perpendicular ao fluxo magnético (𝑚2). 2. MAGNETISMO Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica 10 A direção do vector B é sempre tangente às linhas de campo magnético em qualquer ponto. O sentido do vector B é sempre o mesmo das linhas de campo. O número de linhas de campo magnético que atravessam uma dada superfície perpendicular por unidade de área é proporcional ao módulo do vetor B na região considerada. B > onde as linhas de indução estão muito próximas umas das outras B < onde as linhas estiverem muito separadas. 2. MAGNETISMO Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica 11 Exemplos 1.Um fluxo magnético de 8 × 10−6 Wb atinge perpendicularmente uma superfície de 2cm2. • Determine a densidade de fluxo B 2𝑐𝑚2 = 2 × 10−4𝑚2 2. MAGNETISMO Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica 12 2. Determinar a densidade de fluxo/campo magnético onde o fluxo em 0.1 m2 é de 800 μWb. Cont. 2. MAGNETISMO Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica 13 2.3 Indução, Permeabilidade e Susceptibilidade Magnética Indução magnética Parante um material ferromagnético próximo de um imã, o campo magnético faz com que a barra de ferro se transforme temporariamente em um imã. Isto acontece porque na presença de um campo magnetizante os domínios magnéticos do ferro, que normalmente estão desorientados em todas as direções ao longo da barra, ficam orientados em uma direção predominante, como num imã. 2. MAGNETISMO Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica 14 • A indução magnética 𝐵0 • 𝐵𝑜 = 𝜇𝑜𝐻 A Permeabilidade Magnética de um material é uma medida da facilidade com o qual B pode ser induzido num material na presença de H. 2. MAGNETISMO Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica 15 2.4 Classificação dos materiais quanto à Permeabilidade Relativa 𝝁𝒓 Permeabilidade Relativa • Materiais Diamagnéticos 𝜇 < 𝜇0 e 𝜒 ~ −10 −5(Ouro, Prata, Cobre, etc) • Materiais Paramagnéticos 𝜇 ≅ 𝜇0 𝑒 0 < 𝜒 < 10 −2(Al, Estanho, etc) • Materiais Ferromagnéticos 𝜇 ≫ 𝜇0 e 𝜒 > 10 3a106 (ferro, níquel, aço, cobalto). 2. MAGNETISMO Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica 16 • Tabela 1: Permeabilidade Magnética Relativa de alguns materiais 2. MAGNETISMO Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica 17 • Tabela 2: Permeabilidade relativa 𝝁𝒓 de alguns materiais ferromgnéticos Tipo de material Ferro comercial Ferro purificado Ferro Silício Supermalloy Ferrite 𝜇𝑟 9 × 10 3 2 × 105 55000 1 × 107 2 × 103 2. MAGNETISMO Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica 18 • A aplicação de um campo magnético H igual a 2 × 105 A/m em três materiais diferentes leva a três valores distintos de induções magnéticas B. • Calcule a permeabilidade e a susceptibilidade magnéticas desses materiais, e indique em que categorias de materiais magnéticos eles podem ser classificados. Curso de Licenciatura em Engenharia Electrónica ATÉ PRÓXIMA AULA 19
Compartilhar