circuitos magnéticos

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AULA XII
Campos Magnéticos
Campos Magnéticos
São criados por cargas elétricas em movimento
A Intensidade do Campo Magnético (H) é determinada pela força que exerce sobre uma carga elétrica em movimento.
B densidade de fluxo magnético (Testa)
u velocidade da carga (m/s)
q carga elétrica (Coulomb)
F força exercida sobre a carga (Newton)
H intensidade de campo magnético (A/m)
 permeabilidade magnética do meio
H Independe do meio material
Campos Magnéticos
 fluxo magnético (Weber) 
O campo magnético é representado por linhas de campo magnético as quais são contínuas. 
O Fluxo Magnético indica a quantidade de linhas de campo que atravessam uma área A 
Campos Magnéticos criados por Corrente Elétrica
Uma corrente i em um condutor de comprimento ds é equivalente a uma carga dq movendo-se com velocidade u, logo essa corrente também gera um campo magnético.
André Ampere mostrou que a contribuição da corrente i em ds para a densidade de fluxo magnético em um ponto P (em um material homogêneo) é:
Campos Magnéticos criados por Corrente Elétrica
Campo Magnético criado em uma Espira
Para todos os elementos ds o ângulo  é 0  cos()=1
Para uma bobina com N espiras
Campos Magnéticos criados por Corrente Elétrica
Em um condutor reto tem-se que o campo magnético criado a uma distância D no entorno do condutor é constante e dado por:
Campos Magnéticos em Materiais Ferromagnéticos
o permeabilidade magnética do vácuo
r permeabilidade magnética relativa do material
 permeabilidade magnética do material
Elétrons girando no entorno do núcleo criam um campo magnético
Campo produzido em um Bobina Toroidal
No interior na Bobina existe campo magnético - um circulo interno ao enrolamento circunda N condutores com corrente i, logo:
Fora da Bobina Não Existe Campo Magnético - um circulo externo ao enrolamento não circunda qualquer condutor, logo:
Relutância Magnética
Relações Importantes
A Relutância Magnética é definida como:
l é o comprimento do caminho médio percorrido pelo fluxo magnético
A é a área da seção reta atravessada pelo fluxo magnético
 é a permeabilidade magnética do material percorrido pelo fluxo magnético
Circuito Magnético
Caminho Fechado por onde passa o fluxo magnético

i

1
2
3
4

4
2
1
3

l1
A1
N espiras
Exemplo
Qual a corrente necessária para criar um fluxo de 0,2mWb em um núcleo de ferro (de raio R= 6cm e seção reta circular de raio r=1 cm e r=2000), com uma bobina de 1000 espiras. (o=4.10-7 henrys por metro)



Saturação
Ocorre devido ao alinhamento dos domínios magnéticos do material com o campo magnético aplicado
É diferente para cada material, variando também em função do tratamento metalúrgico aplicado ao material
 depende de H
Exemplo
Qual a corrente necessária para criar um fluxo de 0,52 mWb no núcleo de chapa de aço silício, com uma bobina de 500 espiras.

i

1
2
3
4
l1
N espiras
A1=4 cm2; l1=4 cm
A2=2 cm2; l2=3 cm
A3=3 cm2; l3=3 cm
A4=6 cm2; l3=4 cm
Exemplo
Qual a corrente necessária para criar um fluxo de 0,135mWb na perna lateral do núcleo de chapa de aço silício, com uma bobina de 300 espiras na perna central.
1
2

i
a
a
2a
b
b
c
d
a=1cm e=2,5cm 
b=3cm
c=4cm
d=6cm
a
b
Em função da simetria 1=2= /2, logo:
e