Lista de Exercícios 01 – Conceitos de Eletromagnetismo – 1º

Lista de Exercícios 01 – Conceitos de Eletromagnetismo – 1º bimestre
Máquinas Elétricas e Acionamentos I – Curso de Engenharia Elétrica
Prof. Ricardo Luiz Araújo, 13/03/2017
1) Como são chamados os pequenos volumes magnéticos formados em materiais
ferromagnéticos?
2) Em um átomo de elemento ferromagnético de onde provém o campo magnético?
Represente um modelo simplificado do átomo e indique onde são originadas as
três fontes possíveis de campo.
3) O que ocorre com uma barra de material ferromagnético neutra (sem campo
magnético) quando a mesma é colocada em repouso próximo de um imã
permanente?
4) Quais são os elementos químicos que apresentam efeito ferromagnético?
5) Explique detalhadamente o processo de magnetização.
6) Por que a maioria dos elementos químicos não apresenta comportamento
ferromagnético?
7) Qual é a diferença entre H (intensidade do campo magnético) e B (densidade de
fluxo magnético ou indução magnética)?
8) Explique o que é permeabilidade magnética.
9) Explique a Lei de Faraday.
10) Explique a Lei de Lenz.
11) O que é campo magnético?
12) Explique o que são materiais paramagnéticos, diamagnéticos e ferromagnéticos.
13) Um material com permeabilidade magnética relativa de 5000 oferece maior ou
menor dificuldade para a condução de campo magnético se comparado com um
material com permeabilidade magnética 2000?
14) Explique o que é histerese magnética.
15) Uma bobina quadrada de 5 espiras e arestas de 15 cm é submetida a um campo
magnético B que varia de 10 mT a 180 mT em um intervalo de tempo de 30 ms.
Qual será a força eletromotriz induzida teoricamente nesta bobina segundo a Lei
de Faraday?
16) Duas bobinas, uma circular com raio de 0,5 m e outra quadrada com arestas de 1
m são atravessadas por uma densidade de fluxo magnético de 230 mT. Qual das
duas bobinas apresentará o maior fluxo magnético. Qual será o seu valor?
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17) Abaixo são representados condutores elétricos transportando suas respectivas
correntes. Com base nos dados geométricos, calcule o campo magnético no ponto
P.
a)
c)
b)
d)
18) Calcule a força magnética resultante da interação entre a corrente e o campo
magnético abaixo. Indique a direção e o sentido da força na figura. Considere que
o condutor está exposto ao campo magnético ao longo de 55 cm.
19) Calcule a força magnética resultante da interação entre a corrente e o campo
magnético abaixo. Indique a direção e o sentido da força na figura. Considere que
o condutor está exposto ao campo magnético ao longo de 32 cm.
B = 293 mT
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Prof. Ricardo Luiz Araújo, 13/03/2017
20) Na figura abaixo o campo magnético gerado pela corrente transportada pelo
condutor entra ou sai dos pontos A e B (representação em corte). Que regra é
usada para esta análise.
21) Na figura abaixo uma fonte de corrente contínua alimenta duas bobinas que
possuem como núcleo chapas de material ferromagnético. Qual será a polaridade
do campo magnético em cada uma das chapas? Como será o campo magnético
entre as chapas?
22) Para que a força apresentada na figura abaixo seja possível, determine o sentido
da corrente elétrica no condutor e a densidade de fluxo magnético entre os dois
imãs permanentes. Considere que o condutor está exposto ao campo ao longo de
15 cm.
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Prof. Ricardo Luiz Araújo, 13/03/2017
23) Um novo porta aviões americano possui um sistema de lançamento de aviões
através de catapulta magnética. Neste sistema os aviões de 24 toneladas são
acelerados a 75 m/s² possibilitando assim a sua decolagem. Sabendo-se que são
utilizados no sistema imãs permanentes com campo de 1,5 T qual será a corrente
elétrica necessária para que esta aceleração aconteça? Considere que o campo
magnético e a corrente possuem um ângulo de 90° e que os cabos de corrente
estão expostos ao campo dos imãs em um comprimento de 5 m.
RESULTADOS
15) 637,5 V
16) Bobina circular, fluxo de 0,361 Wb
17) a) 16,683 A/m. b) 201,596 A/m. c) -4,642 A/m. d) -11,141 A/m
18)
F = 13,544 N
i = 125 A
B = 197 mT
19)
B = 293 mT
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20) Entra no ponto A e sai no ponto B. Regra da mão direita.
21)
N
S
S
B
22)
B=16,92 mT
i = 6,5 A
23) i = 240 kA
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N