Circuitos magnéticos

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Conceitos iniciais de 
conversão de energia. 
Oberdan Holanda Souto. 
Conteúdo. 
 1. Fluxo magnético. 
 
 2. Circuitos magnéticos. 
 
 3.Propriedades dos materiais ferromagnéticos. 
 
 4. Curva de histerese. 
 
 5. Excitação CA. 
 
 6. Fluxo concatenado e indutância. 
 
 
 
1.Fluxo magnético. 
 Campo magnético : região do espaço com 
potencial de gerar indução magnética. 
 Intensidade do campo magnético (H): A/m. 
 
 
 
Figura 2. Fluxo magnético [2]. Figura 1. Campo magnético [1]. 
1.Fluxo magnético. 
 Fluxo magnético (ф): Total de campo magnético que 
atravessa uma região. Unidade no SI: Weber (Wb). 
Ф=B*A Eq.1 
 Densidade do fluxo magnético (B): fluxo magnético 
por unidade de área. Densidade de fluxo é um vetor 
que aponta para a região de indução. Unidade: (T). 
 
 Densidade depende do material por onde circula o 
fluxo magnético. 
 B= µ*H Eq.2 
 
 
 
 
 
 
 
1.Fluxo magnético. 
Permeabilidade magnética (µ): Propriedade de 
cada material relacionado a indução 
magnética. 
 
Permeabilidade absoluta (µ): 
µ =µr* µ0 eq.3 
 
µ0 = 4 π x 10 ^(– 7) H/m 
 
 
 
2. Circuito magnético. 
 Variação de fluxo no tempo gera variação de tensão. 
 Fluxo concatenado (l): o fluxo formado por vários 
enrolamentos. 
 
 F=N*I 
 
 
 
 
Eq.5 
Eq.4 
2. Circuito magnético. 
 Relutância (R): “resistência” a passagem de fluxo 
magnético. 
 Força eletromotriz: “fonte” de campo magnético. Produto 
entre a corrente (i) e o número de espiras (N). 
 F= N*i 
 
 
 
 
 
Figura 3. Fluxo magnético [3]. 
Eq.7 
Eq.6 
Eq.8 
 Modelo de circuito magnético X circuito elétrico. 
2. Circuito magnético. 
Figura 4. Circuito magnético [4]. 
3. Propriedades dos materiais 
magnéticos. 
 Existem materiais que são apresentam alta 
permeabilidade magnética. 
 Em materiais ferromagnéticos, pode-se induzir campo 
magnético com facilidade; 
 Quanto maior a força magnetizante, maior a densidade de 
campo magnético. 
 
Figura 5. Material ferromagnético [4]. 
3. Propriedades dos materiais 
magnéticos. 
 Com ausência de força magnetizante, os domínios 
tendem ao estado de origem. 
 Contudo, dependendo do material, os domínios 
podem se manter magnetizado por determinado 
período. 
 Este efeito é conhecido como “histerese magnética” 
Figura 6. Domínio magnético ordenado [4]. 
4.Curva de histerese. 
 Relação entre intensidade do campo magnético (H) e 
indução (B) não é linear. 
 Permeabilidade varia de acordo com a curva B-H. 
Figura 7. Curva B-H [5]. 
5. Excitação CA. 
 A excitação CA depende da corrente de excitação para 
gerar o campo. 
 A eficiência da magnetização dependa da frequência do 
sinal (f), número de espiras (N), propriedade do material 
(B) e dimensões (área e comprimento do ferro). 
5. Excitação CA. 
 
Figura 8. Curva B-H [6]. 
Eq.9 
Eq.10 
6. Fluxo concatenado e indutância. 
 Fluxo concatenado: fluxo devido ao conjunto de enrolamento. 
𝛾 = 𝑁 ∗ 𝜑 
 
6. Fluxo concatenado e indutância. 
 A indutância relaciona a corrente nos enrolamentos com o fluxo no material. 
 
𝐿 =
𝛾
𝑖
 
 
 
6. Fluxo concatenado e indutância. 
 Quanto maior a indutância do material, maior a passagem 
de fluxo magnético. 
 
 Quanto menor a relutância do material, maior é a 
indutância. 
5. Excitação CA. 
 Fatores de perda em processo de indução magnética: 
 Corrente parasita; 
 Histerese. 
 
 
 Para transformadores, normalmente é utilizado um 
material de aço que apresenta uma geometria 
propícia à formação do fluxo. 
 
Referência. 
 [1] 
 http://www.infoescola.com/fisica/campo-magnetico/ 
 [2]: 
 https://www.resumoescolar.com.br/fisica/fluxo-magnetico/ 
 [3]: 
 http://blog.novaeletronica.com.br/lm386-o-pequeno-grande-amplificador/ 
 [4]: 
 http://alunosonline.uol.com.br/fisica/materiais-ferromagneticos.html 
 [5]: 
 http://alunosonline.uol.com.br/fisica/histerese-magnetica.html 
 [6]: 
 Maquinas Elétricas - A. E. Fitzgerald, Charles Kingsley Junior, Stephen 
 D.Bookma.6° edição.