conversão eletro, circuitos magneticos

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03540 - CIRCUITOS MAGNÉTICOS
	 
		
	
		1.
		(PC-ES / 2019) Os imãs podem ser divididos em naturais, artificiais e temporários. Sobre ímãs permanentes, assinale a alternativa correta.
	
	
	
	Quanto menor o fluxo residual em um material, mais intenso será seu campo magnético após o processo de magnetização.
	
	
	Quanto maior a força coercitiva em um material, menos susceptível à desmagnetização por campo magnético ele estará.
	
	
	Para que estejam magnetizados, seus domínios magnéticos devem estar desalinhados.
	
	
	Não alteram suas propriedades ao serem aquecidos.
	
	
	Não é possível desmagnetizar um ímã permanente.
	Data Resp.: 07/11/2023 19:39:29
		Explicação:
Gabarito: Quanto maior a força coercitiva em um material, menos susceptível à desmagnetização por campo magnético ele estará.
Justificativa: Pelas propriedades dos materiais magnéticos, o ímãa permanente é do tipo artificial e após retirar a excitação externa, retém um fluxo em sua estrutura. Para que o material seja completamente desmagnetizado, é necessário aplicar uma força chamada coercitiva, esta, quanto maior implica em materiais menos susceptíveis à perda de fluxo residual.
	
	
	 
		
	
		2.
		(SABESP / 2018) Nos transformadores e demais máquinas elétricas os núcleos são constituídos de material ferromagnético. No funcionamento com corrente alternada o fluxo magnético produz perdas pelo efeito das correntes de Foucault ou por efeito das correntes parasitas. A redução dessas perdas é conseguida com cuidados na construção do núcleo
	
	
	
	com bloco maciço de material ferromagnético revestido com material isolante.
	
	
	aterrado para permitir que as correntes parasitas escoem para a terra.
	
	
	com bloco maciço de ferro fundido.
	
	
	com bobinas de cobre com baixa resistividade.
	
	
	com lâminas de material ferromagnético de pequenas espessuras e isoladas com verniz apropriado.
	Data Resp.: 07/11/2023 19:41:41
		Explicação:
Gabarito: com lâminas de material ferromagnético de pequenas espessuras e isoladas com verniz apropriado.
Justificativa: As perdas atribuídas às correntes parasitas podem ser minimizadas por meio de um processo conhecido por laminação. Neste, o núcleo é construído por meio de chapas de material magnético, separadas por um isolante.
	
	
	 
		
	
		3.
		(CESPE / 2013)
A figura acima representa o esquema de um circuito magnético alimentado por uma bobina com corrente constante i. O núcleo ferromagnético é constituindo por um material com permeabilidade magnética relativa igual a 10.000. A seção reta ao longo do entreferro e do material ferromagnético é considerada constante, e no entreferro não há espraiamento do fluxo magnético. Considerando µ0=4π×10−7H/mµ0=4π×10−7�/�, o caminho médio (lm) igual a 5 cm e a medida do entreferro 5 mm, qual a relação entre a relutância do entreferro e do material magnético.
	
	
	
	550
	
	
	200
	
	
	1100
	
	
	10
	
	
	1000
	Data Resp.: 07/11/2023 19:43:08
		Explicação:
Gabarito: 1000
Justificativa: Lembre-se de transformar as unidades para metro
Rc=lcμAc��=��μ��
Rc=0,051000μ0Ac��=0,051000μ0��
 
Rg=lgμ0Ag��=��μ0��
Rg=0,005μAg��=0,005μ��
Logo
RgRc=1000����=1000
	
	
	 
		
	
		4.
		(Petrobras / 2010)
Considere a curva de Histerese acima. Em alguns materiais, um pequeno campo magnético externo pode provocar um elevado grau de alinhamento dos momentos magnéticos dos seus componentes. Analisando-se o gráfico acima, conclui-se que
	
	
	
	quando H é reduzido a zero o deslocamento dos domínios no material é totalmente reversível, existindo ainda magnetização.
	
	
	este comportamento é característico dos materiais paramagnéticos.
	
	
	a área compreendida pelo ciclo de histerese mede o ganho de energia provocada pela irreversibilidade do processo.
	
	
	em C a magnetização se aproxima do valor de saturação, indicando alinhamento dos dipolos atômicos.
	
	
	quando a intensidade do campo H diminui gradualmente a partir de C, ocorre aumento da magnetização.
	Data Resp.: 07/11/2023 19:44:50
		Explicação:
Gabarito: em C a magnetização se aproxima do valor de saturação, indicando alinhamento dos dipolos atômicos.
Justificativa: Como apresentado no módulo 3 desse estudo a magnetização pode ser descrita como segue:
· À medida que a corrente aumenta, o fluxo percorre o caminho destacado por oac no gráfico, até atingir a saturação;
· Ao observar a redução de corrente, o fluxo não segue o mesmo caminho utilizado na magnetização, este passa agora por cBr;
· O fluxo oposto, desmagnetizante, não cruza a origem quando a força é levada a zero, isto é, a estrutura retém uma magnetização chamada de residual.
	
	
	 
		
	
		5.
		(TRT - 21ª Região (RN) / 2010) A respeito de princípios fundamentais de conversão eletromecânica de energia, calcule o que se pede considerando os dados do problema.
Seja um circuito magnético contendo um entreferro limitado a um volume cuja seção reta tem área de 1cm21��2, que é atravessada por um fluxo magnético igual a 1,0×10−4Wb1,0×10−4��. Considerando que a permeabilidade magnética do ar é μ0=4π×10−7μ0=4π×10−7 e desprezando-se o efeito de espraiamento do fluxo pela borda do entreferro, calcule a intensidade do campo magnético no entreferro.
	
	
	
	3μ03μ0
	
	
	1/μ01/μ0
	
	
	2/μ02/μ0
	
	
	5μ05μ0
	
	
	μ0μ0
	Data Resp.: 07/11/2023 19:46:39
		Explicação:
Gabarito: 1/μ01/μ0
Justificativa: Aplicando a equação:
∅=BA∅=��
B=∅A�=∅�
B=1T�=1�
Pela relação, e considerando o cálculo para o entreferro:
B=μ0H�=μ0�
H=1μ0�=1μ0
	
	
	 
		
	
		6.
		Considere um núcleo magnético toroidal cujo comprimento médio é igual a 20cm. A bobina desse toroide tem 100 espiras. Deseja-se determinar a intensidade de campo magnético (H) no núcleo quando a corrente contínua é 0,01 [A].
	
	
	
	2 Ae/m
	
	
	4 Ae/m
	
	
	5 Ae/m
	
	
	3 Ae/m
	
	
	1 Ae/m
	Data Resp.: 07/11/2023 19:47:38
		Explicação:
Gabarito: 5 Ae/m
Justificativa:
Ni=Hl��=��
H=Nil�=���
H=100∗0,10,20=5Ae/m�=100∗0,10,20=5��/�
	
	
	 
		
	
		7.
		(CESPE / 2012) Considere uma bobina formada por espiras enroladas em um toroide (toroide circular) ferromagnético, no qual se tem a relação B/H=1.000μ0�/�=1.000μ0. Considere, também, que, quando se aplica uma corrente iM�� nessa bobina, produz-se uma força magneto motriz que gera um fluxo magnético ØMØ� no interior do toroide. Nesse caso, se for criado, nesse toroide, um entreferro com 0,1% de sua circunferência média. Qual o valor da corrente iM�� na bobina para que o fluxo ØMØ� no toroide tenha o mesmo valor de quando não havia entreferro. Assuma que B e H sejam a indução magnética e o campo magnético no material, respectivamente, e que μ0μ0 seja a permeabilidade magnética no ar.
	
	
	
	A corrente é o dobro do valor anterior, 2∅RN2∅��
	
	
	A corrente 1,5 vezes o valor anterior, 1,5∅RN1,5∅��
	
	
	A corrente é 3 vezes o valor anterior, 3∅RN3∅��
	
	
	A corrente igual valor anterior, ∅RN∅��
	
	
	A corrente é a metade do valor anterior, 0,5∅RN0,5∅��
	Data Resp.: 07/11/2023 19:48:42
		Explicação:
Gabarito: A corrente é o dobro do valor anterior, 2∅RN2∅��
Justificativa: Como:
F=∅R=Ni�=∅�=��
E R� é a soma das relutâncias do núcleo e do entreferro:
Rnúcleo=(2πr)1000μ0A�núcleo=(2π�)1000μ0�
Rentreferro=0,001(2πr)μ0A�����������=0,001(2π�)μ0�
Onde é notável que as relutâncias são iguais
2∅RN=i2∅��=�
2∅RN=i2∅��=�
Assim a corrente é duas vezes maior que o valor anterior.
	
	
	 
		
	
		8.
		Considere o circuito laminado a seguir. A área geométrica é 2x maior que a área magnética. Esse circuito é percorrido por uma corrente alternada, e a densidade de fluxo gerado é descrito pela seguinte equação:
B=2sen(ωt)�=2���(ω�)
Calcule o fluxo que percorre a estrutura, sabe-se que o enrolamento possui 100voltas.
	
	
	
	0,05sen(ωt)0,05���(ω�)
	
	
	0,02sen(ωt)0,02���(ω�)
	
	
	0,04sen(ωt)0,04���(ω�)
	
	
	0,01sen(ωt)0,01���(ω�)
	
	
	0,03sen(ωt)0,03���(ω�)
	Data Resp.: 07/11/202319:49:00
		Explicação:
Gabarito: 0,04sen(ωt)0,04���(ω�)
Justificativa: 
Ageo=2Amag=0,04m2����=2����=0,04�2
Amag=0,042m2=0,02m2����=0,042�2=0,02�2
∅=BA∅=��
∅=2sen(ωt)0,02∅=2���(ω�)0,02
∅=0,04sen(ωt)∅=0,04���(ω�)
	
	
	 
		
	
		9.
		(FCC / 2007) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas da afirmação seguinte:
"A capacidade de um material de concentrar o fluxo magnético é denominada _______________ e a oposição que um material oferece à produção do fluxo magnético é denominada _______________, sendo a relação entre essas características _______________ proporcional."
	
	
	
	força magnetomotriz - remanência - inversamente
	
	
	permeabilidade - indutância - diretamente
	
	
	histerese - relutância - diretamente
	
	
	permeabilidade - relutância - inversamente
	
	
	permeabilidade - remanência - diretamente
	Data Resp.: 07/11/2023 19:50:23
		Explicação:
Gabarito: permeabilidade - relutância - inversamente
Justificativa: No módulo 1, definiu-se que: "A permeabilidade do material, por sua vez é o que permite maior confinamento do fluxo magnético (ᶲᶲ) na estrutura do circuito, e por consequência reduz as perdas associadas à dissipação".
No módulo 2, por sua vez foi apresentado o modelo matemático que descreve a relutância, sendo:
Rc=lcμAc��=��μ��
A relutância é análoga à resistência elétrica, ou seja se opõe nesse caso à passagem de fluxo, e como pode ser visto pela equação, é inversamente proporcional à permeabilidade.
	
	
	 
		
	
		10.
		(IFN - MG / 2018) Uma bobina com 25.000 espiras encontra-se montada sobre um núcleo de material ferromagnético de 22 cm de comprimento e 2cm22��2 de seção transversal. A densidade de fluxo magnético é de 2,05 T e a intensidade de campo magnético é de 650 Ae/m.
Neste contexto, a força magnetomotriz e a permeabilidade magnética são, respectivamente,
	
	
	
	2045 Ae e 0,00685 T.m/Ae.
	
	
	843 Ae e 0,00385 T.m/Ae.
	
	
	143 Ae e 0,00315 T.m/Ae.
	
	
	1273 Ae e 0,00515 T.m/Ae.
	
	
	2955 Ae e 0,01085 T.m/Ae.
	Data Resp.: 07/11/2023 19:51:30
		Explicação:
Gabarito: 143 Ae e 0,00315 T.m/Ae.
Justificativa:
F=Ni=Hl�=��=��
F=Hl=650∗0,22=143Ae�=��=650∗0,22=143��
 
B=μH�=μ�
 
BH=μ��=μ
μ=0,00315Hmμ=0,00315��