Estrutura CEME1 Atividade 03

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CONVERSÃO ELETROMECÂNICA DE ENERGIA I - CCE0146 
Título – Atividade 3
Circuitos Magnético
Objetivo 
Estudo de Circuitos Magnéticos
Competências / Habilidades
Estudos dos materiais magnéticos
Desenvolvimento 
Quais os tipos de perdas conhecidos como “perdas magnéticas”?
CH Atribuída: 4
Os tipos de pedas magnéticas mais conhecidos são :
Perda por Histerese
Perdas de Foucault.
HISTERESE
As perdas por histerese são frequentemente referidas no estudo das máquinas eléctricas, uma vez que em conjunto com as perdas por correntes de Faucault representam as designadas perdas no ferro de uma determinada máquina.
Para um determinado material ferromagnético existe uma relação peculiar entre a indução magnética e os valores do campo eléctrico que os cria, a que se dá o nome de CICLO HISTERÉTICO.
O ciclo histerético revela a energia posta em jogo durante o processo de magnetização do material ferromagnético. n Phist = Khist * f * Bmax
As perdas por histerese
Admitamos a magnetização de um determinado material ferromagnético através da utilização de uma corrente alternada.
Durante essa magnetização, numa primeira fase, a corrente eléctrica de magnetização na sua alternância positiva vai crescendo até ao seu máximo valor, e, em consequência o campo magnético acompanha este crescimento atingindo também o seu valor máximo.
Quando a corrente magnetizante inicia o seu percurso de diminuição desde o valor máximo da alternância positiva até zero, o valor do campo vai igualmente diminuindo até um valor próximo de zero.
Durante esta fase devolve-se uma quantidade de energia por unidade de volume do material ferromagnético a quantidade de energia devolvida é portanto proporcional.
De forma análoga é possível verificar que algo de semelhante ocorre durante a alternância negativa da corrente de magnetização.
Conclui-se portanto que durante um ciclo de magnetização, uma quantidade de energia, proporcional á área do ciclo histerético, não é devolvida, sendo gasta no trabalho de orientação dos domínios magnéticos. Esta energia é dissipada sob a forma de calor, constituindo as chamadas perdas por histerese.
Quando a corrente magnetizante que cria o campo magnético é sinusoidal, com uma frequência f, existem f ciclos de magnetização por segundo. • Em consequência teremos uma dissipação de energia por histerese f vezes superior á dissipada num só ciclo.
FOUCAULT
As correntes de Foucault originam-se em massas metálicas. Sendo estas condutoras, a sua resistência elétrica é muito baixa. Por isso, as correntes que se formam são muito elevadas.
São correntes circulares e, dada a natureza do meio em que se formam, são correntes de curto-circuito, pois a resistência é próxima de zero.
Estas correntes originam-se, por exemplo, em núcleos ferromagnéticos, como nos transformadores, originando perdas de energia.
Estas perdas exprimem-se por uma potência PF = KF V f 2 Bm2, em que
PF são as perdas por correntes de Foucault (em W),
KF é uma constante dependente do material do núcleo,
V é o volume do núcleo (em m3),
f é a frequência da corrente (em Hz) e
Bm é o valor máximo da indução magnética (em T – Tesla).
É possível diminuir estas perdas aumentando a resistência dos núcleos ferromagnéticos. Uma das medidas é usar aço silicioso (aço com uma pequena mistura de silício), em que uma pequena quantidade de silício produz um aumento da resistência elétrica ou usar chapas de cristais orientados. Outra medida é, em vez de usar núcleos maciços, construí-los com chapas finas sobrepostas.
Isso dificulta o estabelecimento das correntes de Foucault. Por fim, o envernizamento ou a oxidação das chapas aumenta a resistência elétrica entre elas, diminuindo as correntes.