Lista de Exercicos - Materiais Magnéticos

Prévia do material em texto

1-Escreva o que é histerese. Defina os pontos característicos de um ciclo de histerese.	
Histerese é a tendência que os materiais ferromagnéticos apresentam para conservar a magnetização adquirida por ele mediante a aplicação de um campo magnético externo. Os pontos característicos de um ciclo de histerese são os pontos de saturações e os pontos de magnetização remanente.
Pontos de um ciclo de histerese:
2-Esboce as linhas de indução do campo magnético criado pelos ímãs em cada uma das situações mostradas
3- Por quê alguns materiais são magnéticos e outros não? Cite materiais magnéticos puros.
Para que um material seja magnético é preciso que ele tinha característica especificas no seu átomo para ele ter o magnetismo, no qual essa característica se refere na combinação entre o momento angular orbital e o momento angular de spin dos átomos, que dão origem aos dipolos magnéticos microscópicos, fazendo com que cada átomo se comporte como um pequeno ímã.
Os matéria magnéticos puros são divididos em 3 tipos:
· Materiais diamagnéticos – são os materiais que se estabelece em seu interior outro campo magnético em sentido oposto ao qual ele foi submetido e que desaparece quando o campo externo é removido. Macroscopicamente, esses materiais são caracterizados por não serem atraídos pelos ímãs. Alguns exemplos são a água, madeira, plástico e alguns metais, como o mercúrio.
· Materiais paramagnéticos - são aqueles que têm seus momentos angulares alinhados ao serem colocados nas proximidades de um campo magnético. Esse alinhamento ocorre paralelamente ao campo magnético externo e faz com que o material se comporte da mesma forma que o ímã normal. Sendo assim, eles são atraídos pelos ímãs e passam a ter as mesmas características que eles. Entretanto, quando o campo externo é retirado, o material perde suas propriedades magnéticas e volta “a comportar-se normalmente”. Exemplos: alumínio, sódio, magnésio e cálcio.
· Materiais ferromagnéticos - materiais que possuem memória magnética, isto é, quando são submetidos a um campo magnético externo, eles têm seus momentos angulares alinhados e passam a comportar-se da mesma forma que o ímã. Além disso, essas características permanecem mesmo após o ímã ser removido. Alguns exemplos são o ferro, níquel, cobalto e algumas ligas.
4- As perdas por histerese e por correntes de Foucault introduzem limitações no desempenho de equipamentos elétricos. Outros problemas são o envelhecimento do material magnético e mudanças nas propriedades magnéticas devido ao processo de fabricação. Fale sobre as formas que você conhece para minimizar cada um destes problemas, destacando suas vantagens e limitações.
As perdas por histerese são perdas provocadas pela propriedade dos materiais ferromagnéticos de apresentarem um atraso entre a indução magnética e o campo magnético e uma forma para amenizar esse problema é a utilização de materiais com alta permeabilidade magnética. As perdas por corrente de Foucault é as perdas que acontece devido a dispersão das correntes parasitas no núcleo do material, nesse caso umas das formas para minimizar esse problema é a utilização de materiais de elevada resistividade, assim separando um material do outro e dificultando a passagem a corrente paras
5- Explique em uma curva de histerese o que é magnetismo residual e força coercitiva. Como devem ser estes valores para materiais que se destinam a fabricação de ímãs permanentes? Idem para eletroímãs
A magnetização residual é quando é reduzido o campo externo (H) a zero, a intensidade de fluxo no material não é nula, indicando uma magnetização permanente, esse nome se dá ao fato de que ainda há um resíduo de magnetização mesmo não havendo mais corrente para haver o campo externo H. A força coercitiva é quando é aplicado um campo reverso ao material, no qual esse campo tem o nome de Campo Coercitivo, nesse caso é aplicado uma corrente no sentido contrario no qual o campo externo fica negativo (no sentido contrário) e a indução magnética B tem valor 0.
 
Para a fabricação de ímãs permanentes, é utilizado matérias capazes de manter sua magnetização, logo é usado materiais que apresentam alta magnetização permanente (magnetização residual). E para a fabricação de eletroímãs é usado materiais que se magnetize facilmente, mas que não mantenha essa magnetização depois de cessado o campo magnético externo (força coercitiva).
6- Analisando o gráfico abaixo, explique a variação da permeabilidade em função da força magnetizante representada no mesmo.
À medida que a força magnetizante aumenta, a permeabilidade aumenta até um valor máximo, para que então venha a cair para um valor mínimo.
7- Sabendo-se que µ=B/H , analise o gráfico abaixo quanto a permeabilidade magnética de cada material.
Analisando tal comportamento da permeabilidade magnética é possível de se perceber que inicialmente ela é mais baixa, aumentando o campo magnético externo a permeabilidade magnética do material aumenta e quando atinge a saturação ela reduz a 0, pois o material já irá está completamente magnetizado. Logo é visto que quanto maior for a força magnetizando (H) menor será a permeabilidade magnética do material.
8-Analise o comportamento da associação de indutores abaixo, determinando o circuito equivalente:
9-Determine o valor da corrente elétrica nos circuitos abaixo, para t>5 constantes de tempo, ou seja considere o sistema em regime permanente.
 B)