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Energia
MecânicaEléctrica
máquinaeléctrica
Motor
Gerador
Transformador
Circuito eléctrico Circuito mecânico
Circuito eléctrico Circuito magnético
electromagnetismoelectromagnetismo
Um fio, por onde flui uma corrente eléctrica,produz um campo magnético no espaço à sua volta
Hdl Ii
Um campo magnético, variável no tempo, induz uma tensãonum condutor, que se encontre nas suas imediações
dt
dfemi
Um fio, percorrido por uma corrente eléctrica, quando em presençade um campo magnético, fica sujeito a uma força
dSBtIF
ˆ
Um fio, que se mova na presença de um campo magnético,terá uma tensão, nele, induzida
ldBvfemi
Princípios de aplicação dos campos magnéticos
Transformadores
Motores
Geradores
dtfemi
B dS
S.Lei da indução magnética
ed
dti
e E dSi iC
.
B
I
rt dS
024
.
dF I BdS
Força electromotriz induzida
Lei de Lenz–Faraday
Lei de Bio-Savart
Lei de Laplace
Hdl IiLei Ampére
N
S
O que é o magnetismo ?
vídeo Disco com bussola
2 tipos de magnetismo:
- Magnetos permanentes
- Electromagnetos
I
NS
N
I
O que gera um campo (electro)magnético
dSrtr
IB ˆˆ
4 20
HB
h h
h
h
h
h
h
H
Campo magnéticocom I sinusoidal
+ –
+ –
Domínio magnético
S N
Domínios comI sinusoidal
F
F
F
Ter os domínios alinhados, corresponde à existência de uma força magnetomotriz F,tanto maior quanto maior for o alinhamento
As linhas de força fecham-se
I
NS
(Ampére) IdlHc
HB
INlH
S
dSB SBcurva c de comprimento l
S
F IN definindo Força Magnetomotriz:
F = R
l
S F
S
lF
“Resistência” ao estabelecimentode linhas de força
(capacidade de uma bobine produzir fluxo)
l
NIH
l
NIB
NIl
S
HS
S
H1
IRV
analogia
NIl
S
Ae WbAe Wb
R S
l
Relutância
F
R
F
R c
R e R d
F
R 1
R 2
F
R 1
R 2
R 1
R 2
R 1
R 2
R S
l
Associação de Relutâncias:
Ftotal = F1 + F2
Ftotal = F1 – F2
ou:
total = 1 + 2
ou:
total = 1 – 2
Associação de Forças Magnetomotrizes:
F IN
H
H
2
H
5
S(3 linhas)
ar(4x10-7)
S
ferro(4000 x 4x10-7)
Fluxo mais elevadono ferro, do que no ar
Permeabilidade e materiais ferro magnéticos
B
H
Saturação
Hsat
Zona linear(H = B)
Joelho
Pequena variação de Bimplica grande valor de H
Curva magnetização p/materiais não magnéticos
Curva magnetizaçãomateriais magnéticamente “virgens” (1ª magnetização)
Ciclo histerético
S
dSB
C
IdlH
Perdas magnéticas
Histerese
Correntes induzidas2max
2
2,5 a 1,5max
BfKP
BfKP
EE
HH
(perdas no ferro)
[WKg]
[WKg]
Aproximações
1) Todo o fluxo passa no núcleo magnético
2) Percurso médio / Secção
3) Variação da permeabilidade com fluxo existente
4) Secção no entre-ferro
(erros) ≈ 5%
Correntes induzidas (Eddy ou Foucault)
CampainhasComandos (portas)Electro-válvulas
N N N N N
S S S S S
N N N N N
S S S S S
N
S
NS
S
N
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