Lista de Exercícios 01 – Conceitos de Eletromagnetismo – 1º bimestre Máquinas Elétricas e Acionamentos I – Curso de Engenharia Elétrica

Prof. Ricardo Luiz Araújo, 13/03/2017

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1) Como são chamados os pequenos volumes magnéticos formados em materiais ferromagnéticos?

2) Em um átomo de elemento ferromagnético de onde provém o campo magnético? Represente um modelo simplificado do átomo e indique onde são originadas as três fontes possíveis de campo.

3) O que ocorre com uma barra de material ferromagnético neutra (sem campo

magnético) quando a mesma é colocada em repouso próximo de um imã permanente?

4) Quais são os elementos químicos que apresentam efeito ferromagnético?

5) Explique detalhadamente o processo de magnetização.

6) Por que a maioria dos elementos químicos não apresenta comportamento

ferromagnético?

7) Qual é a diferença entre H (intensidade do campo magnético) e B (densidade de fluxo magnético ou indução magnética)?

8) Explique o que é permeabilidade magnética.

9) Explique a Lei de Faraday.

10) Explique a Lei de Lenz.

11) O que é campo magnético?

12) Explique o que são materiais paramagnéticos, diamagnéticos e ferromagnéticos.

13) Um material com permeabilidade magnética relativa de 5000 oferece maior ou

menor dificuldade para a condução de campo magnético se comparado com um material com permeabilidade magnética 2000?

14) Explique o que é histerese magnética.

15) Uma bobina quadrada de 5 espiras e arestas de 15 cm é submetida a um campo

magnético B que varia de 10 mT a 180 mT em um intervalo de tempo de 30 ms. Qual será a força eletromotriz induzida teoricamente nesta bobina segundo a Lei de Faraday?

16) Duas bobinas, uma circular com raio de 0,5 m e outra quadrada com arestas de 1

m são atravessadas por uma densidade de fluxo magnético de 230 mT. Qual das duas bobinas apresentará o maior fluxo magnético. Qual será o seu valor?

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17) Abaixo são representados condutores elétricos transportando suas respectivas

correntes. Com base nos dados geométricos, calcule o campo magnético no ponto P.

a)

c)

b)

d)

18) Calcule a força magnética resultante da interação entre a corrente e o campo magnético abaixo. Indique a direção e o sentido da força na figura. Considere que o condutor está exposto ao campo magnético ao longo de 55 cm.

19) Calcule a força magnética resultante da interação entre a corrente e o campo magnético abaixo. Indique a direção e o sentido da força na figura. Considere que o condutor está exposto ao campo magnético ao longo de 32 cm.

B = 293 mT

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20) Na figura abaixo o campo magnético gerado pela corrente transportada pelo condutor entra ou sai dos pontos A e B (representação em corte). Que regra é usada para esta análise.

21) Na figura abaixo uma fonte de corrente contínua alimenta duas bobinas que possuem como núcleo chapas de material ferromagnético. Qual será a polaridade do campo magnético em cada uma das chapas? Como será o campo magnético entre as chapas?

22) Para que a força apresentada na figura abaixo seja possível, determine o sentido da corrente elétrica no condutor e a densidade de fluxo magnético entre os dois imãs permanentes. Considere que o condutor está exposto ao campo ao longo de 15 cm.

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23) Um novo porta aviões americano possui um sistema de lançamento de aviões através de catapulta magnética. Neste sistema os aviões de 24 toneladas são acelerados a 75 m/s² possibilitando assim a sua decolagem. Sabendo-se que são utilizados no sistema imãs permanentes com campo de 1,5 T qual será a corrente elétrica necessária para que esta aceleração aconteça? Considere que o campo magnético e a corrente possuem um ângulo de 90° e que os cabos de corrente estão expostos ao campo dos imãs em um comprimento de 5 m.

RESULTADOS

15) 637,5 V

16) Bobina circular, fluxo de 0,361 Wb

17) a) 16,683 A/m. b) 201,596 A/m. c) -4,642 A/m. d) -11,141 A/m

18)

19)

i = 125 A

B = 197 mT

F = 13,544 N

B = 293 mT

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20) Entra no ponto A e sai no ponto B. Regra da mão direita.

21)

22)

23) i = 240 kA

SS NNB

B=16,92 mTi = 6,5 A