LISTA 01 CONVERSÃO

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<p>01 – O circuito magnético mostrada na figura abaixo é construído de ferro de seção quadrada com</p><p>3 cm de lado. Cada entreferro tem uma folga tem 2 mm de largura. Cada uma das bobinas é</p><p>enrolada com 1000 espiras e a corrente de excitação é 1,0 A. A permeabilidade relativa da parte</p><p>A e da parte B pode ser tomada como 1000 e 1200, respectivamente. Calcule, (i) a relutância da</p><p>parte A; (ii) relutância da parte B; (iii) relutância dos dois entreferros; (iv) a relutância do circuito</p><p>magnético completo; (v) fmm produzida e (vi) o fluxo no circuito.</p><p>02 - O núcleo toroidal de seção transversal circular mostrado na Figura 4 é feito de aço</p><p>fundido (cast steel). Calcule: a) a corrente necessária na bobina para produzir uma densidade de</p><p>fluxo de 1,2T no toróide b) o fluxo no núcleo, em Webers c)se um entreferro de 2mm for inserido</p><p>no toróide (seção A-A´), determine a nova corrente na bobina necessária para manter a densidade</p><p>de fluxo de 1,2T no núcleo.</p><p>03 - O núcleo indicado na figura abaixo tem uma área uniforme de seção transversal de 2𝑐𝑚2</p><p>e um comprimento médio de 12 cm. Também, a bobina A tem 200 espiras e conduz 0,5 A. A</p><p>bobina B tem 400 espiras e conduz 0,75 A e a bobina C conduz 1.00 A. Quantas espiras deve ter a bobina C para</p><p>que o fluxo no núcleo seja de 12 × 10−5 Wb? As correntes da bobina têm os sentidos indicadosna</p><p>figura. O núcleo é feito de chapas de aço-fundido.</p><p>Figura 01</p><p>04 - Um núcleo ferromagnético com uma permeabilidade relativa de 1500 está mostrado na Figura</p><p>abaixo. As dimensões são as mostradas no diagrama e a profundidade do núcleo é 5 cm. Os</p><p>entreferros nos lados esquerdo e direito do núcleo são 0,050 cm e 0,070 cm, respectivamente.</p><p>Devido ao efeito de espraiamento, a área efetiva dos entreferros é 5% maior do que o seu tamanho</p><p>físico. Se na bobina houver 300 espiras enroladas em torno da perna central do núcleo e se a</p><p>corrente na bobina for 1,0 A, quais serão os valores de fluxo para as pernas esquerda, central e</p><p>direita do núcleo? Qual é a densidade de fluxo em cada entreferro?</p><p>05 - Um núcleo com três pernas é mostrado na Figura1. Sua profundidade é 5 cm e há 400 espiras</p><p>na perna central. As demais dimensões estão mostradas na figura. O núcleo é composto de um</p><p>aço cuja curva de magnetização está mostrada na Figura 2. Responda às seguintes perguntas sobre</p><p>esse núcleo: (a) Que corrente é necessária para produzir uma densidade de fluxo de 0,5 T na perna</p><p>central do núcleo? (b) Que corrente é necessária para produzir uma densidade de fluxo de 1,0 T</p><p>na perna central do núcleo? Essa corrente é o dobro da corrente da parte (a)? (c) Quais são as</p><p>relutâncias das pernas central e direita do núcleo para as condições da parte (a)? (d) Quais são as</p><p>relutâncias das pernas central e direita do núcleo para as condições da parte (b)?</p><p>Figura 02</p><p>06 - Um circuito magnético, tendo a configuração e as dimensoes em centímetros indicadas na</p><p>figura baixo, é contruido com aço fundido doce com espessura de 5cm e um entreferro de 0,2cm</p><p>entre os pontos g e h. Calcule a fmm a ser produzida pela bobina, de forma a gerar um fluxo de</p><p>4 × 10−4 𝑊𝑏 no entreferro. Despreze o efeito do espraiamento.</p><p>07 - No circuito magnético mostrado na Figura abaixo, os materiais possuem permeabilidades</p><p>𝜇𝑐 = 5 × 103µo e 𝜇𝑐1 = 20 × 103µo na faixa de densidade de fluxo magnético escolhida para a</p><p>sua operação, que é l, 25 ± 0,4 T. Pelo fato de a junção das faces dos dois materiais não ser</p><p>perfeita, o circuito magnético tem um entreferro de comprimento total igual a 0,8 mm. Os fatores</p><p>de empilhamento dos materiais são kc = O, 97 e kci = O, 95, o espraiamento e a dispersão do</p><p>fluxo magnético podem ser supostos nulos e as dimensões do núcleo são lc = 99 cm, Ac = Aci =</p><p>100 cm2 e lci =1 cm. Se Bci = 1, 25 T, determinar (a) o fluxo magnético, (b) as densidades de</p><p>fluxo magnético Bc e B 9 , (c) a intensidade de campo magnético exigida para cada um dos</p><p>materiais, (d) a corrente contínua exigida na bobina de N = 100 espiras.</p><p>08 - Um circuito magnético semelhante ao mostrado na figura é montado utilizando um ferrite de</p><p>bário, cuja característica BH é uma linha de inclinação igual a 1,07 µ0 e a densidade de fluxo</p><p>remanente é B=0,42 T. A magnetização do ímã é feita fechando-se o entreferro com um material</p><p>magneticamente macio, igual ao utilizado no núcleo, o qual é possível considerar que possui</p><p>permeabilidade infinita. A densidade de fluxo magnético remanescente estabelecida pela</p><p>magnetização foi 0,42 T. A coluna do núcleo na qual está fixado o ímã tem área de seção reta</p><p>igual à do ímã (AM = 4 · 6 = 24 cm2) e a parte restante tem área Ac = A9 = 5 · 6 = 30 cm². Os</p><p>comprimentos do ímã e do entreferro são lm = 10 mm e l9 = 4mm, respectivamente. Determine:</p><p>(a) a densidade de fluxo magnético no entreferro quando for retirado o material que</p><p>fecha o entreferro; (b) ao ponto de operação do ímã (Hm, B M) densidade de fluxo magnético</p><p>remanescente do ímã quando o entreferro for fechado novamente.</p><p>09 - O circuito magnético abaixo tem dois enrolamentos e dois entreferros. Pode-se supor que o</p><p>núcleo tenha permeabilidade infinita. As dimensões do núcleo são indicadas na figura. a) Suponha</p><p>que a bobina 1 esteja conduzindo uma corrente i1 e a corrente na bobina 2 seja zero, calcule (i) a</p><p>densidade de fluxo magnético em cada um dos entreferros, (ii) o fluxo concatenado do</p><p>enrolamento 1 e (iii) o fluxo concatenado do enrolamento 2. (b) Repita a parte (a), supondo uma</p><p>corrente zero no enrolamento 1 e uma corrente i2 no enrolamento 2. (c) Repita a parte (a), supondo</p><p>que a corrente do enrolamento 1 seja i1 e a corrente do enrolamento 2 seja i2. (d) Encontre as</p><p>indutâncias próprias dos enrolamentos 1 e 2, e a indutância mútua entre os enrolamentos.</p><p>10 - O circuito magnético abaixo consiste em anéis de material magnético dispostos em uma</p><p>pilha de altura h. Os anéis têm raio interno R2 e externo Re. Suponha que o ferro tenha</p><p>permeabilidade infinita (μ → ∞), e despreze os efeitos de dispersão e de espraiamento</p><p>magnéticos. Para: R1= 3,4 cm, Re = 4,0 cm, h = 2 cm e g= 0,2 cm</p><p>Calcule: (a) O comprimento médio do núcleo lc e a área da seção reta Ac (b) A relutância do</p><p>núcleo Re e a do entreferro Rg.</p><p>Para N = 65 espiras, calcule: (c) a indutância L. (d) A corrente i requerida para que se opere</p><p>com uma densidade de fluxo no entreferro de B, = 1,35 T. (e) O fluxo concatenado</p><p>correspondente a λ da bobina.</p>