Exercícios - Lista 1

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Engenharia Elétrica 
Máquinas Elétricas 
Prof. João Charles 
 
Lista 1 – Exercícios sobre movimento rotacional e circuitos magnéticos 
 
1) Um núcleo ferromagnético composto por um pacote de lâminas finas em paralelo e uma 
bobina do lado esquerdo é mostrado na Figura 1. O número de espiras é N= 400. As 
dimensões deste núcleo, indicadas pelas letras da figura abaixo, são: 
A= 16cm; B= 13cm; C= 5cm; D= 4cm; E= 3cm; F= 6cm. 
 
Encontre o valor da corrente elétrica que será necessária para produzir um fluxo 
magnético de 0,004 Wb. Assuma que a permeabilidade relativa do material que 
constitui o núcleo é 700 Wb/A.m. 
 
 
Figura 1 – Núcleo ferromagnético com bobina no lado esquerdo 
 
 
 
2) Considere o fluxo magnético gerado pela corrente calculada no Exercício 1 e com as 
mesmas dimensões do núcleo da Figura 1, calcule a densidade de fluxo no lado 
superior do núcleo e a densidade de fluxo no lado direito do núcleo. 
 
 
 
 
3) O volante rotativo de uma prensa excêntrica apresenta momento de inércia calculado 
de 12 kg.m² e está inicialmente em repouso. Se determinado motor elétrico aplica um 
conjugado de 6 Nm (anti-horário) repentinamente a esse volante, qual será a 
velocidade do volante após 5 s? Expresse essa velocidade em radianos por segundo e 
em rotações por minuto. 
 
 
 
 
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4) Um núcleo magnético quadrado tem um comprimento de caminho médio de 48 cm e 
uma área da seção reta de 130 cm². Uma bobina com 150 espiras é enrolada em torno 
de uma perna do núcleo. O núcleo é feito de um material cuja curva de magnetização 
apresenta intensidade de campo magnético requerido H= 115 Ae/m, responda: 
 
 a) Quanta corrente elétrica é necessária para produzir 0,023 Wb de fluxo no núcleo? 
 b) Qual é a permeabilidade relativa do núcleo neste nível de corrente elétrica? 
 c) Qual é sua relutância magnética? 
 
 
5) Calcule a permeabilidade relativa de um material ferromagnético típico, cuja curva de 
magnetização está mostrada na Figura 2, nos pontos H= 63; H= 250 e H= 2400 Ae/m. 
 
 
Figura 2 – Curva de magnetização de uma peça típica de aço. 
 
 
6) Determinado motor elétrico fornece 140 Nm de conjugado para sua carga. Se o eixo do 
motor estiver girando a 1720 rpm, qual será a potência mecânica fornecida à carga em 
Watts? E a potência em cv ? 
 
 
 
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7) A Figura 3 mostra um condutor elétrico que se move na presença de um campo 
magnético. Com a informação dada na figura, determine o valor e o sentido da tensão 
induzida no fio. 
 
 
 
Figura 3 – Condutor elétrico movendo-se em um campo magnético. 
 
 
 
8) O eixo de um determinado motor elétrico está girando a uma velocidade de 3450 rpm. 
Qual é a velocidade do eixo em radianos por segundo? 
 
 
 
 
 
 
9) A Figura 4 mostra um condutor elétrico que conduz 7,0 A na presença de um campo 
magnético. Calcule o valor e o sentido da força induzida no fio (para dentro ou fora da 
folha de papel) ? 
 
 
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Figura 4 – Condutor elétrico conduzindo uma corrente em um campo magnético. 
 
 
 
10) Uma força de 125 N é aplicada sobre o eixo de uma máquina rotativa de raio r= 0,22 m, 
como mostrado na Figura 5. O momento de inércia deste eixo é J= 9 kg.m². Responda: 
 
a) Qual é o valor do conjugado produzido no eixo da máquina? 
b) Qual é o sentido do conjugado produzido no eixo da máquina? 
c) Qual é a aceleração angular  do eixo da máquina? 
 
 
Figura 5 – Força aplicada sobre o eixo de uma máquina rotativa.