Campos Magnéticos

AULA XII
Campos Magnéticos
Campos Magnéticos


São criados por cargas elétricas em
movimento
A Intensidade do Campo Magnético (H) é
determinada pela força que exerce sobre
uma carga elétrica em movimento.



H Independe
do meio
material



B densidade de fluxo magnético (Testa)
u velocidade da carga (m/s)
q carga elétrica (Coulomb)
F força exercida sobre a carga (Newton)
H intensidade de campo magnético (A/m)
 permeabilidade magnética do meio
Campos Magnéticos

O campo magnético é representado por linhas de
campo magnético as quais são contínuas.


 fluxo magnético (Weber)
O Fluxo Magnético indica a
quantidade de linhas de campo
que atravessam uma área A
Campos Magnéticos criados
por Corrente Elétrica
Uma corrente i em um condutor de comprimento
ds é equivalente a uma carga dq movendo-se
com velocidade u, logo essa corrente também
gera um campo magnético.
André Ampere mostrou que a
contribuição da corrente i em ds para
a densidade de fluxo magnético em
Sendo: um ponto P (em um material
homogêneo) é:
Então:
Campos Magnéticos criados
por Corrente Elétrica

Campo Magnético criado em
uma Espira
Para todos os elementos ds o ângulo  é 0
 cos()=1
Para uma bobina com N espiras
Campos Magnéticos criados
por Corrente Elétrica
B
Assim,
aocondutor
longo dereto
umtem-se
círculo que
de raio
D, a
Em um
o campo
Para
N condutores
dentro
do círculo
de raio D
intensidade
do campo
é constante,
a integral
magnético criado
a uma
distância De no
entorno
tem-se:
de
é: é constante e dado por:
dolinha
condutor
B
D
dl
i
A integral de linha
ds
Força Magnetomotriz 
B
B
, é denominada
Campos Magnéticos em
Materiais Ferromagnéticos
Elétrons girando no
entorno do núcleo criam
um campo magnético



o permeabilidade magnética do
vácuo
r permeabilidade magnética
relativa do material
 permeabilidade magnética do
material
Campo produzido em um
Bobina Toroidal


Fora da Bobina Não Existe Campo
Magnético - um circulo externo ao
enrolamento não circunda qualquer
condutor, logo:
No interior na Bobina existe campo
magnético - um circulo interno ao
enrolamento circunda N condutores com
corrente i, logo:
Relutância Magnética


Relações Importantes
A Relutância Magnética é definida como:

l é o comprimento do caminho
médio percorrido pelo fluxo
magnético


A é a área da seção reta
atravessada pelo fluxo magnético
 é a permeabilidade magnética
do material percorrido pelo fluxo
magnético
Circuito Magnético

Caminho Fechado por onde
passa o fluxo magnético
2
i
4

N espiras

A1
3
4
 1 l1
+
-
2


3
1
Exemplo

+
-



Qual a corrente necessária para criar um
fluxo de 0,2mWb em um núcleo de ferro
(de raio R= 6cm e seção reta circular de
raio r=1 cm e r=2000), com uma bobina
de 1000 espiras. (o=4.10-7 henrys por
metro)
Saturação



Ocorre devido ao alinhamento dos
domínios magnéticos do material
com o campo magnético aplicado
É diferente para cada material,
variando também em função do
tratamento metalúrgico aplicado
ao material
 depende de H
Exemplo

Qual a corrente necessária para criar um fluxo de 0,52 mWb
no núcleo de chapa de aço silício, com uma bobina de 500
espiras.
22
2
i
4

N espiras

1
l1
44
+
+22 -
44
++

3
A1=4 cm2; l1=4 cm
A2=2 cm2; l2=3 cm
A3=3 cm2; l3=3 cm
A4=6 cm2; l3=4 cm
--
33

+
11 11
-
-33+
Exemplo

e
2
Em função da simetria 1=2= /2, logo:
1
a

i
Qual a corrente necessária para criar
um fluxo de 0,135mWb na perna
lateral do núcleo de chapa de aço
silício, com uma bobina de 300
espiras na perna central.
b
a
b
a=1cm e=2,5cm
b=3cm
c=4cm
d=6cm
2a
b
a
2/2 2
2
d
c
3
1
1
+

2-
1
+
2
3 /2 3

2-/2 2