O transformador apresentado acima possui 100 espiras no enr...

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Q425856 Engenharia Elétrica
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O transformador apresentado acima possui 100 espiras no enrolamento primário e 25 espiras no enrolamento secundário. O núcleo é feito de material magnético, com área da seção transversal igual a 2 cm² e constante ao longo de todo seu circuito magnético. Considere, ainda, que o comprimento total do circuito magnético é igual a 40 cm, por onde circulam os fluxos imagem-153.jpg e imagem-154.jpg . Esses fluxos estão em sentidos contrários, conforme mostra a Figura. O fluxo imagem-155.jpg tem valor de 4.10-4 Wb e é produzido pela passagem da corrente imagem-158.jpg no enrolamento primário. Já o fluxo imagem-159.jpg tem valor de 3,5.10-4 Wb e é produzido pela passagem da corrente imagem-160.jpg no enrolamento secundário.
Nessas condições, qual o valor, em Wb/A.m, da permeabilidade magnética do núcleo?
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FM1 = R (FI1 - FI2) + FM2

100*25 = 0,4 / (mi * 0,0004) * (4-3,5)*10^-4
mi = 2*10^-3

Solução:

µ=   L       .     (Ф1-Ф2)

   Np.Ns           Ф1


µ=   0,4  .       (4.10^-4-3,5.10^-4)

   100.25               4.10^-4


µ = 2,0.10^-3

Eu fiz da seguinte forma:

Redesenhando o circuito magnético ilustrado na questão como um circuito elétrico, teremos 2 fontes , uma resistência e uma corrente formando uma única malha.

Da teoria eletromagnética, sabe-se que Fmm=R*fi (força magnomotriz é igual ao produto da relutância com o fluxo magnético...algo que assemelha a Lei de Ohms: tensão é o produto da resistência com a corrente)

1º Passo) Cálculo da Fmm resultante

Se percorremos a malha, teremos que a resultante se dará pela diferença das forças eletromotrizes.

Fórmula:
Fmm = N*I (força magnomotriz é o produto do número de espeiras com a corrente).

Logo, Fmm = N1*I1 - N2*I2 = 50 Ae

2º Passo) Cálculo a relutância
É aqui que vai surgir a permeabilidade que queremos calcular
R=L/(mi*A)

Guardemos esta fórmula

3º Passo) Calcular o fluxo resultante
Temos dois fluxos em sentidos contrários (algo que se assemlha a duas correntes em sentidos contrários), logo

fi=fi1 - fi2 = 0,5*10^-4 (prevalece o sentido do maior fluxo)

4º Passo) Aplicar tudo na fórmula Fmm=R*fi

50=[(40*10^-2)/(mi*2*10^-4)] * (0,5*10^-4)

Isolando o mi, teremos:
mi= 2*10^-3 (Gabarito: letra B)

Espero ter ajudado.

Caso alguém ache algum erro, por favor, fique à vontade para comentar.

Vamos em frente :)

 

 

O transformador apresentado acima possui 100 espiras no enrolamento primário e 25 espiras no enrolamento secundário. O núcleo é feito de material magnético, com área da seção transversal igual a 2 cm² e constante ao longo de todo seu circuito magnético. Considere, ainda, que o comprimento total do circuito magnético é igual a 40 cm, por onde circulam os fluxos  e  . Esses fluxos estão em sentidos contrários, conforme mostra a Figura. O fluxo  tem valor de 4.10-4 Wb e é produzido pela passagem da corrente  no enrolamento primário. Já o fluxo  tem valor de 3,5.10-4 Wb e é produzido pela passagem da corrente  no enrolamento secundário.

Nessas condições, qual o valor, em Wb/A.m, da permeabilidade magnética do núcleo?

A=2cm²= 2.10^-4m²

Phitotal=phi1-phi2=(5-3,5).10^-4=0,5.10^-4Wb

phi=int(B).ds

phi=BS

B=phitotal/A=0,5.10^-4/2.10^-4=0,25T

int J.dS = int H.dl

N1.I1-N2.I2=H.lm

100.25 - 25.98= H.0,4

H=125

u=B/H=0,25/125=

u=2.10^-3Wb/A.m

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