Lista de Exercícios 1 – Conversão de Energia

Aluno:
Lista de Exercícios 1 – Conversão de Energia
Professor(a): Geraldo Leão Lana
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Turma: 6° Período
1) A bobina mostrada abaixo possui 250 espiras. Como seu comprimento é muito maior do que o seu
diâmetro, o campo no seu interior pode ser considerado uniforme, e o campo externo será considerado
desprezível.
a) Determine a intensidade de campo e a densidade de fluxo na bobina se i = 100 A;
R: 50.000 A.e/m; 0,062832 T
b) Determine a indutância da bobina
R: 308,43µH
2) Um circuito magnético com um único entreferro está mostrado na figura abaixo. As dimensões do
núcleo são:
Área da seção reta Ac = 1,8 × mm2
Comprimento médio do núcleo lc = 0,6 m
Comprimento do entreferro g = 2,3 × mm
N = 83 espiras
Suponha que o núcleo tenha permeabilidade infinita (µ→∞) e despreze os efeitos dos campos de fluxo
disperso e os de espraiamento no entreferro.
a) Calcule a relutância do núcleo e a do entreferro
R: 0 A/Wb; 1,017 x 106 A/Wb
b) Para uma corrente de 1,5A calcule o fluxo total
R: 1,224 x 10-4 Wb
c) Calcule o fluxo concatenado da bobina
R: 1,016 x 10-2 Wb
d) Calcule a indutância da bobina
R: 6,775 mH
3)
a)
b)
c)
d)
Repita o problema anterior para uma permeabilidade finita no núcleo de µ = 2500µ0
R: 1,591 x 105 A/Wb; 1,017 x 106 A/Wb
R: 1,059 x 10-4 Wb
R: 8,787 x 10-3 Wb
R: 6,775 mH
4) Considere o circuito do problema 2) com as mesmas dimensões. Supondo uma permeabilidade de
núcleo infinita, calcule:
1
a) O número necessário de espiras para obter uma indutância de 12 mH
R: 110 espiras
b) A corrente no indutor que resultará em uma densidade de fluxo de 1,0 T
R: 16,6 A
5) Repita o problema anterior para uma permeabilidade de núcleo de µ = 1300µ0
a) R: 121 espiras
b) R: 18,2 A
6) O circuito magnético apresentado na Fig.1 é feito com um núcleo de material ferromagnético, cuja a
curva B-H do material é mostrada na Fig.2, essa curva foi aproximada para retas. As bobinas N1 = 200
espiras e N2 = 100 espiras.
a) Se I1 = 2 A, calcule o valor de I2 necessário para produzir uma densidade de fluxo de 0,6 T no circuito
magnético (Comente se a corrente está conforme apresentada na Fig. 1 ou em sentido contrário);
R: I2 = -3,1 A
b) Se I1 = 0 A, qual deve ser o valor mínimo da corrente I2 para levar o núcleo a saturação.
R: I2 = 3,0 A
7) O circuito magnético mostrado abaixo possui permeabilidade relativa do núcleo µr = 2000. A
profundidade do núcleo é 5 cm. A bobina possui 400 espiras e conduz uma corrente de 1,5 A.
a) Desenhe o circuito magnético equivalente
b) Encontre o fluxo magnético e a densidade de fluxo no núcleo
R: 6,2832 x 10-3 Wb; 1,257 T
c) Determine a indutância da bobina
R: 1,6756 H
2
8) O circuito magnético mostrado abaixo possui os seguintes parâmetros:
N = 100 espiras
Ac = Ag = 5 cm2
µ=∞
Determine o comprimento do entreferro para que a indutância da bobina seja 10 mH
R: 0,1257 mm
9) No circuito magnético apresentado abaixo, a permeabilidade relativa do material ferromagnético é
1200. Desprezar o fluxo de dispersão e o efeito espraiamento no entreferro. Todas as dimensões estão
em centímetros e o material magnético tem uma seção quadrada de área. Determine o fluxo no
entreferro, a densidade de fluxo e a intensidade do campo no entreferro.
R: Φg = 4,134 . 10-4 Wb;
Bg = 1,034 T;
Hg = 0,822 . 106 A.e/m
10) Um circuito magnético como mostrado na figura abaixo, tem dimensões Ac = 9 cm2 ; Ag = 9 cm2;
lg = 0,050 cm; lc = 30 cm; N = 500 espiras. Considere o valor μr = 5000μ0 para o ferro. Despreze os
efeitos dos campos de fluxo disperso e o espraiamento no entreferro. Calcular:
a) A corrente “i” para B = 1 Wb/m2
R: 0,89 A
b) O fluxo concatenado λ = N.Φ
R: λ = 0,45 Wb
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