Pretende-se desenhar um indutor que usa um núcleo magnético da figura 2 abaixo. O núcleo tem uma área uniforme de secção transversal Ac= 0,75 pol^2...

Para calcular o valor do entreferro g, podemos utilizar a equação da indutância de um indutor com núcleo magnético: L = (N^2 * µ * Ac) / (lc + g) Onde: L = indutância desejada = 15 mH N = número de espiras do enrolamento µ = permeabilidade do núcleo = 300 Ac = área da seção transversal do núcleo = 0,75 pol^2 lc = comprimento médio do núcleo = 8 pol g = comprimento do entreferro Podemos rearranjar a equação para isolar o valor de g: g = (N^2 * µ * Ac) / L - lc Agora, podemos substituir os valores conhecidos e calcular o valor de g: g = (N^2 * 300 * 0,75) / (15 * 10^-3) - 8 g = 225 N^2 - 8 Para que o indutor possa operar com corrente máxima de 5 A sem se saturar, a densidade máxima do fluxo no núcleo deve ser menor ou igual a 1,7 T. Podemos calcular a densidade do fluxo magnético utilizando a equação: B = µ * (N / (lc + g)) * I Onde: B = densidade do fluxo magnético I = corrente elétrica Os demais valores já foram definidos anteriormente. Para que a densidade do fluxo magnético não ultrapasse 1,7 T, temos: 1,7 = 300 * (N / (8 + g)) * 5 / 0,75 Podemos rearranjar a equação para isolar o valor de N: N = (1,7 * 0,75 * (8 + g)) / (300 * 5) Agora, podemos substituir o valor de g encontrado anteriormente e calcular o valor de N: N = (1,7 * 0,75 * (8 + 225 N^2 - 8)) / (300 * 5) N = 153 / (225 - 1,7 * 0,75) N = 153 / 223,625 N = 0,684 espiras Como o número de espiras deve ser um valor inteiro, podemos arredondar para cima e considerar N = 1. Assim, temos: - g = 14,5 pol - N = 1 espira Portanto, para que o indutor tenha uma indutância de 15 mH e possa operar com corrente máxima de 5 A sem se saturar, é necessário um entreferro de 14,5 pol e um enrolamento de 1 espira.