Exercício_Circuitos Eletromagnéticos

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Lista de Exercício – Conversão 2 (Circuitos Eletromagnéticos) 
 
Questão 1 – A Figura 1 mostra de forma simplificada o rotor e o estator de um 
motor cc. O comprimento do caminho médio do rotor é 5 cm e do estator é de 50 
cm, a área da seção reta do rotor e estator é de 12 cm2. Cada entreferro entre o 
rotor e o estator tem 0,05 cm de largura e a área da seção reta de cada gap 
(entreferro) é de 14 cm2. O ferro do núcleo tem permeabilidade relativa de 2000 
e há 200 espiras de fio sobre o núcleo. Se a corrente no fio for ajustada para 1A, 
determine: 
a) A relutância total da estrutura; 
b) A densidade resultante no entreferro; 
 
Figura 1 – Motor cc. 
 
Questão 2 – A Figura 2 mostra um circuito magnético com uma bobina que 
contém 60 espiras e é excitada por uma corrente com intensidade igual a 10 A. 
Suponha que o material magnético que forma o núcleo ferromagnético tenha 
permeabilidade magnética infinita, que o comprimento médio do núcleo, lm, seja 
igual a 10 cm; que o comprimento do entreferro, g, seja igual a 0,1 cm; que a 
área da seção reta do material seja constante e igual a 1 cm2 (despreze o efeito 
do espraiamento no entreferro). Considere, ainda, a permeabilidade magnética 
no ar, µo, igual a 4π10-7 H/m. Com base nisso, determine a relutância total para 
essa estrutura em A.espiras/wb. 
 
Figura 2 – Circuito magnético. 
Questão 3 – A Figura 3 mostra uma máquina linear que tem uma tensão de 120V 
(bateria), uma resistência interna de 0,3Ω e uma densidade fluxo magnético de 
0,1T. Com base nisso, responda: 
 
a) Qual a corrente máxima de partida dessa máquina? Qual é sua velocidade 
de regime permanente sem carga? 
b) Suponha que uma força de 30N, apontando para a direita, fosse aplicada 
à barra. Quanta potência a barra estaria produzindo ou consumindo? 
Quanta potencia a bateria estaria produzindo ou consumindo? Explique 
os seus resultados (cálculos). 
c) Agora suponha que a força de 30N, apontasse para a esquerda. Qual a 
nova velocidade de regime permanente? Faça uma análise em relação à 
letra b. 
 
 
Figura 3 – Máquina Linear. 
 
 
Questão 4 – Um transformador é constituído por uma bobina primária de 1150 
espiras e uma bobina secundária em aberto de 80 espiras enrolada em torno de 
um núcleo fechado de seção reta de 56 cm2. O material do núcleo pode ser 
considerado saturado quando a densidade de fluxo eficaz atende 1,45T. Qual a 
tensão máxima eficaz em 60Hz no primário que é possível sem que esse nível 
de saturação seja atingido? Qual a tensão corresponde no primário? De que 
forma esses valores serão modificados se a frequência for reduzida para 50 Hz?