Sistemas de Campo Magnético

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1 Sstemas e ampo Magnétco 1. onsere o segunte sstema electromagnétco. Amta que não há spersão. A peça a sombreao tem um grau e lberae seguno a recção. 12 cm 8 cm N y z 6 cm 12 cm N 120 esp. rfe Determne: a) o valor o coefcente e auto-nução a bobna em função o valor o entreferro; b) o valor a energa magnétca acumulaa, quano no enrolamento crcula uma corrente e 5A e o entreferro é e 1 mm; c) o valor méo a força a que, nas conções a alínea anteror, a peça móvel fca sujeta. 144 L H b) W 4 7 m 15 mj c) F 4, 4 N ) 2. onsere o segunte sstema electromagnétco. Amta que não há spersão. a b R1 N1 N2 R2 c N1 200 esp. R1 N2 100 esp. R 2 1 mm F rfe 800 S 4 cm Determne: a) o valor a relutânca magnétca o crcuto magnétco; b) os valores os coefcentes e auto-nução as bobnas; 7/15

2 c) o valor a corrente solctaa à fonte, quano a bobna 2 está em vazo e aos termnas ab é aplcaa uma tensão alternaa snusoal, com um valor efcaz e 10 V e uma frequênca e 50 Hz; ) o valor méo a força a que fca sujeta a peça 2, nas conções a alínea anteror. F 45 N ) 6 j72 R m 50 Ae Wb b) L1 0, 008 H, L2 0, 002 H c) I 3, 3 e A ) 3. onsere o crcuto representao na fgura, cuja secção é quarangular. Determne, eplctano toas as apromações que efectuar. 12 cm 1 mm S 2 N 180 esp r 800 Fe A a) O valor o campo magnétco no entreferro e no crcuto magnétco. b) A epressão o coefcente e auto nução a bobne, em função o valor o entreferro e o seu valor para =1 mm. c) O valor a energa magnétca acumulaa na bobne quano o entreferro é e 1 mm e 2 mm. W m 20, 25 mj ) H Fe 746 A m, H ar 597 ka m b) L 2, 7 mh, c) W m 33, 75 mj e 4. onsere o segunte sstema electromagnétco; A peça amovível tem um únco grau e lberae, seguno a recção, e consere que /15

3 l g + - h h g N 500 espras g 1 mm 15 cm l 10 cm 15 A 0 4* 10 7 Determne, em função a coorenaa : a) a epressão a relutânca magnétca o crcuto; b) a epressão o coefcente e auto-nução a bobna; c) a epressão a energa magnétca ou a co-energa magnétca armazenaa no crcuto; ) o valor e sento a força a que fca sujeta a peça móvel Ae Wb F 2651 N ) 3, R m, b) L 23, H c) W m J 2 2 ' ) 5. Um electroíman tem as mensões ncaas na fgura e é ectao por uma bobna concêntrca na perna central. O ferro tem uma permeablae magnétca relatva gual a 800 e a bobna tem 1200 espras. Determne o valor a nução magnétca em caa entreferro quano na bobna crcula uma corrente gual a 1 A. Eplcte as hpóteses que entena fazer e compare o resultao que se obtém supono a permeablae o ferro nfnta 7 ( 0 4* 10 A/ m ). As mensões encontram-se em mlímetros ,0 2, /15

4 (Soluções: B 0 05T, B 0 12 T ; B 0 06 T, B 0 15T ) 1, 2, 1, 2, 6. Pretene-se projectar uma bobne com um coefcente e auto-nução e 10 mh. A secção o crcuto magnétco é crcular. r 18 cm nteror N espras 200 r Fe ar R reteror 22 cm 2 v( t) 2 Vef sen (2f t) f 50 ~ R Hz v(t) L g Eplctano as hpóteses que conserar necessáras, e ateneno ao sstema representao na fgura: a) eplque, e que parâmetros epene o coefcente e auto-nução a bobne; b) mensone o valor necessáro para o entreferro, g; c) mensone o valor efcaz a corrente na bobne, para crar um campo e nução magnétca no entreferro e valor efcaz 1 T; ) mensone o valor efcaz a tensão a fonte, por forma a que na bobne crcule a corrente calculaa na alínea anteror; e) Amta que a fonte e tensão alternaa fo substtuía por uma batera e 15 V; etermne o fluo no entreferro e no ferro. 3 (Soluções: b) g 4, 70 m, c) I 25, 1 A, ) V ef 39V e) 0 ) 7. Pretene-se projectar um crcuto, por forma a obter um campo e nução magnétca no entreferro, e 1 T. A secção o crcuto magnétco é quarangular e poe conserar-se unforme. Eplctano as hpóteses que conserar necessáras, e ateneno ao sstema representao na fgura: 2 Secção 0 V 20 V ar r Fe R 5 V R 5 cm 0, 7 cm a) mensone o valor a relutânca magnétca o crcuto; b) mensone o valor o campo magnétco no entreferro e no ferro; c) mensone o valor o fluo magnétco e a força magnetomotrz o crcuto; ) mensone o número e espras a bobne e o seu coefcente e auto nução ; 10/15

5 e) Amta que a batera fo substtuía por uma fonte e tensão alternaa e valor efcaz V ef 20 V e f 50 Hz. Qual sera a ampltue complea a corrente pea à fonte. 6 R m 10 AeWb b) H ar 796 kae m e H Fe kae m, c) 0,1 mwb e j 3 F. m. m 1100 Ae, ) N 275 esp e L 7 mh e) I 2 4 e 53,, A ) 8. om o crcuto representao na fgura, pretene obter-se um campo magnétco no entreferro e valor 800 m kae.. Eplctano as 2 cm hpóteses que conserar necessáras, mensone: 10 f 50 Hz R 1 L 3 mh v(t) R 2 cm 0,2 cm ar r Fe cm a) o valor a relutânca magnétca o crcuto; b) o valor o campo e nução magnétca no entreferro e no troço e maor secção; c) o valor o fluo magnétco e a força magnetomotrz o crcuto ) o número e espras e o valor efcaz a corrente; e) mensone o valor efcaz a tensão a fonte e a ampltue complea a corrente. 6 R m 7, 70 AeWb b) B ar T e B Fe 0, 5 T, c) 0,1 mwb e F. m. m 770 Ae, j32 ) N 230 esp e I 7, 7 A e) V 9, 24 V e I 7, 7 e A) 11/15