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17/10/2023, 17:40 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 1/6 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]. (CESPE / 2012) Considere uma bobina formada por espiras enroladas em um toroide (toroide circular) ferromagnético, no qual se tem a relação . Considere, também, que, quando se aplica uma corrente nessa bobina, produz-se uma força magneto motriz que gera um fluxo magnético 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 na bobina para que o fluxo 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 seja a permeabilidade magnética no ar. 1. 2 Ae/m 1 Ae/m 4 Ae/m 3 Ae/m 5 Ae/m Data Resp.: 15/10/2023 18:06:08 Explicação: Gabarito: 5 Ae/m Justificativa: 2. A corrente 1,5 vezes o valor anterior, A corrente é a metade do valor anterior, A corrente é 3 vezes o valor anterior, A corrente igual valor anterior, A corrente é o dobro do valor anterior, Data Resp.: 15/10/2023 18:06:58 Explicação: Gabarito: A corrente é o dobro do valor anterior, Justificativa: Como: E é a soma das relutâncias do núcleo e do entreferro: Onde é notável que as relutâncias são iguais Ni = Hl H = Ni l H = = 5Ae/m100∗0,10,20 B/H = 1.000μ0 iM ØM iM ØM μ0 1,5∅R N 0,5∅R N 3∅R N ∅R N 2∅R N 2∅R N F = ∅R = Ni R Rnúcleo = (2πr)1000μ0A Rentreferro = 0,001(2πr) μ0A = i2∅R N 17/10/2023, 17:40 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 2/6 (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 , que é atravessada por um fluxo magnético igual a . Considerando que a permeabilidade magnética do ar é e desprezando-se o efeito de espraiamento do fluxo pela borda do entreferro, calcule a intensidade do campo magnético no entreferro. (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 Assim a corrente é duas vezes maior que o valor anterior. 3. Data Resp.: 15/10/2023 18:07:10 Explicação: Gabarito: Justificativa: Aplicando a equação: Pela relação, e considerando o cálculo para o entreferro: 4. = i2∅R N 1cm2 1, 0 × 10−4Wb μ0 = 4π × 10−7 1/μ0 μ0 5μ0 2/μ0 3μ0 1/μ0 ∅ = BA B = ∅ A B = 1T B = μ0H H = 1μ0 17/10/2023, 17:40 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 3/6 acima, conclui-se que (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 (CESPE / 2016) Assinale a opção correta no que se refere à magnetização de materiais. em C a magnetização se aproxima do valor de saturação, indicando alinhamento dos dipolos atômicos. 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. quando a intensidade do campo H diminui gradualmente a partir de C, ocorre aumento da magnetização. Data Resp.: 15/10/2023 18:07:17 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. com bloco maciço de material ferromagnético revestido com material isolante. aterrado para permitir que as correntes parasitas escoem para a terra. com lâminas de material ferromagnético de pequenas espessuras e isoladas com verniz apropriado. com bloco maciço de ferro fundido. com bobinas de cobre com baixa resistividade. Data Resp.: 15/10/2023 18:07:24 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. 6. As propriedades dos materiais ferromagnéticos independem da temperatura. O ar é um meio diamagnético. Materiais ferromagnéticos são fortemente magnetizados sob a ação de um campo magnético. Ferro, chumbo e cobre são materiais ferromagnéticos. Nos materiais supercondutores, a permeabilidade magnética relativa é maior que um. Data Resp.: 15/10/2023 18:07:30 Explicação: Gabarito: Materiais ferromagnéticos são fortemente magnetizados sob a ação de um campo magnético. 17/10/2023, 17:40 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 4/6 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: Calcule o fluxo que percorre a estrutura, sabe-se que o enrolamento possui 100voltas. (CESPE / 2013) Justificativa: Como mencionado no módulo 3: "Para visualizar o comportamento do material ferromagnético, considera-se a aplicação de uma força magnetizante em uma amostra, isto é, (proveniente de uma corrente continua), com isso passa a existir fluxo na estrutura. Isso ocorre pois os chamados "momentos" magnéticos passam a se alinhar com o campo aplicado, existindo assim um campo densidade de valor elevado." 7. Data Resp.: 15/10/2023 18:07:42 Explicação: Gabarito: Justificativa: 8. H B = 2sen(ωt) 0, 01sen(ωt) 0, 05sen(ωt) 0, 02sen(ωt) 0, 04sen(ωt) 0, 03sen(ωt) 0, 04sen(ωt) Ageo = 2Amag = 0, 04m2 Amag = m2 = 0, 02m20,042 ∅ = BA ∅ = 2sen(ωt)0, 02 ∅ = 0, 04sen(ωt) 17/10/2023, 17:40 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 5/6 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 , o caminho médio (lm) igual a 5 cm e a medida do entreferro 5 mm. Caso a bobina tenha 1.000 espiras, qual a corrente necessária para produzir indução magnética no entreferro igual a 0,01 T. (DPE-SP / 2013) O núcleo dos transformadores, salvo casos especiais, é construído por finas lâminas de aço- silício, isoladas, sobrepostas umas sobre as outras. O objetivo da laminação do núcleo é: Entre 50 e 60A Entre 20 e 30A Entre 30 e 40A Entre 10 e 20A Entre 40 e 50A Data Resp.: 15/10/2023 18:08:22 Explicação: Gabarito: Entre 30 e 40A Justificativa: Onde: Substituindo os valores na equação: 9. reduzir a histerese magnética. reduzir as perdas por correntes parasitas no núcleo. reduzir o fluxo de dispersão de ambos os enrolamentos. aumentar a permeabilidademagnética do núcleo. linearizar as características magnéticas do núcleo. Data Resp.: 15/10/2023 18:08:33 Explicação: µ0 = 4π × 10−7H/m F = ∅ Rtotal = Ni Rtotal = Rc + Rg Rc = lcμAc Rg = lg μAg i = 39, 8mA 17/10/2023, 17:40 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 6/6 (TJ - AM / 2013) Na figura a seguir é apresentado um circuito magnético, com relutância magnética do núcleo de , composto de uma bobina com 200 espiras percorridas por uma corrente de 400 mA. Sabendo-se que o comprimento médio do circuito magnético é igual a 0,20 m e que a área da seção transversal do núcleo de , a densidade de fluxo magnético no núcleo, em Tesla, é igual a: Gabarito: reduzir as perdas por correntes parasitas no núcleo. 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. 10. 0,15. 0,10. 0,20. 0,05. 0,25 Data Resp.: 15/10/2023 18:08:50 Explicação: Gabarito: 0,10. Justificativa: Pela equação que define a FMM: Como: E Tem-se: Substituindo os valores: 0, 2 × 107e/Wb 4cm2 F = ∅R F = Ni ∅ = BA Ni = BAR B = Ni AR B = 0, 1T
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