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Um circuito magnético com um único entreferro está mostrado na figura a seguir: As dimensões do núcleo são: Área da seção reta A = 3,5 cm²; Comprimento médio do núcleo l = 25 cm; Comprimento do entreferro g = 2,4 mm; N = 95 espiras; Considere μ = 4π x 10 H/m. Suponha que o núcleo tenha permeabilidade infinita (μ → ) e despreze os efeitos dos campos de fluxo disperso e de espraiamento no entreferro. Marque a opção que representa a corrente que se aplicada à bobina resultará em uma densidade de fluxo de 1,0 T:

a. 2,5 A
b. 25,2 mA
c. 20,1 A
d. 1,9 A
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Ensinando Através de Questões

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Para resolver essa questão, precisamos usar a relação entre a densidade de fluxo magnético (B), a corrente (I) e as características do circuito magnético. A densidade de fluxo magnético \( B \) é dada por: \[ B = \mu \cdot H \] onde \( H \) é a intensidade do campo magnético, que pode ser calculada pela fórmula: \[ H = \frac{N \cdot I}{l + g} \] Aqui, \( N \) é o número de espiras, \( I \) é a corrente, \( l \) é o comprimento do núcleo e \( g \) é o comprimento do entreferro. Dado que: - \( A = 3,5 \, \text{cm}^2 = 3,5 \times 10^{-4} \, \text{m}^2 \) - \( l = 25 \, \text{cm} = 0,25 \, \text{m} \) - \( g = 2,4 \, \text{mm} = 2,4 \times 10^{-3} \, \text{m} \) - \( N = 95 \) - \( \mu = 4\pi \times 10^{-7} \, \text{H/m} \) Substituindo na fórmula de \( H \): \[ H = \frac{95 \cdot I}{0,25 + 0,0024} \] Calculando \( l + g \): \[ l + g = 0,25 + 0,0024 = 0,2524 \, \text{m} \] Agora, substituindo na fórmula de \( H \): \[ H = \frac{95 \cdot I}{0,2524} \] Agora, substituindo \( H \) na fórmula de \( B \): \[ B = \mu \cdot H = 4\pi \times 10^{-7} \cdot \frac{95 \cdot I}{0,2524} \] Queremos que \( B = 1,0 \, \text{T} \): \[ 1 = 4\pi \times 10^{-7} \cdot \frac{95 \cdot I}{0,2524} \] Resolvendo para \( I \): \[ I = \frac{1 \cdot 0,2524}{4\pi \times 10^{-7} \cdot 95} \] Calculando: \[ I \approx \frac{0,2524}{4\pi \times 10^{-7} \cdot 95} \approx 2,5 \, \text{A} \] Portanto, a corrente que resultará em uma densidade de fluxo de 1,0 T é: a. 2,5 A.

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