Conceitos Fundamentais sobre Indutores e Campo Magnético

I Conceitos Os indutores são dispositivos constituídos por condutor ou fio elétrico enrolado na forma espiral com dois terminais Podem possuir uma ou mais camadas concêntricas de espiras ou voltas Os indutores também são chamados de bobinas O material do condutor pode ser cobre ou alumínio A Figura 1 mostra uma bobina e a simbologia do indutor com núcleo de ar e núcleo de ferro Figura1 a bobina ou indutor simbologias do indutor com núcleo de ar a e núcleo de ferro c a b c Máquinas Eletricas e Acionamento ECA Unidade 0 V1 Agosto 2023 Prof Marcio Jose da Silva DEE IPUC 1 UNIDADE 0 CONCEITOS FUNDAMENTAIS DO ELETR ELETROMAGNETISMO Indutores Aplicações Os indutores ou bobinas são aplicados em antenas circuitos eletroeletrônicos de eletrodomésticos instrumentos eletroeletrônicos transformadores motores elétricos fornos industriais de indução etc Máquinas Eletricas e Acionamento ECA Unidade 0 V1 Agosto 2023 Prof Marcio Jose da Silva DEE IPUC 2 UNIDADE 0 CONCEITOS FUNDAMENTAIS DO ELETR ELETROMAGNETISMO Indutores Campo magnético O campo magnético é representado por linhas com contorno fechado também chamadas de linhas de forças 𝟇 fluxo magnético É a quantidade de linhas de forças em um campo magnético Máquinas Eletricas e Acionamento ECA Unidade 0 V1 Agosto 2023 Prof Marcio Jose da Silva DEE IPUC 3 UNIDADE 0 CONCEITOS FUNDAMENTAIS DO ELETR ELETROMAGNETISMO Indutores 𝟇 fluxo magnético O fluxo 𝟇 é produzido pela corrente i circulando em N espiras 𝑁𝑖 ℱ 𝑓𝑚𝑚 forç𝑎 𝑚𝑎𝑔𝑛𝑒𝑡𝑜𝑚𝑜𝑡𝑟𝑖𝑧 Máquinas Eletricas e Acionamento ECA Unidade 0 V1 Agosto 2023 Prof Marcio Jose da Silva DEE IPUC 4 UNIDADE 0 CONCEITOS FUNDAMENTAIS DO ELETR ELETROMAGNETISMO Indutores 1 𝑊𝑏 10 𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑓𝑜𝑟ç𝑎𝑠 Máquinas Eletricas e Acionamento ECA Unidade 0 V1 Agosto 2023 Prof Marcio Jose da Silva DEE IPUC 5 UNIDADE 0 CONCEITOS FUNDAMENTAIS DO ELETR ELETROMAGNETISMO Indutores 𝑳 𝑵 𝝓 𝒊 𝒘𝒆𝒃𝒆𝒓 𝒆𝒔𝒑𝒊𝒓𝒂𝒔 𝒄𝒐𝒓𝒓𝒆𝒏𝒕𝒆 𝒉𝒆𝒏𝒓𝒚 𝑁𝜙 𝑓𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑚𝑎𝑔𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑎𝑡𝑒𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑜𝑢 𝑒𝑛𝑙𝑎𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑥𝑜 Seu significado é as N espiras da bobina são enlaçadas abraçadas por 𝟇 linhas de forças Definição de Indutância L 𝟏 𝑯 𝟏 𝑾𝒃 𝑨 Máquinas Eletricas e Acionamento ECA Unidade 0 V1 Agosto 2023 Prof Marcio Jose da Silva DEE IPUC 6 UNIDADE 0 CONCEITOS FUNDAMENTAIS DO ELETR ELETROMAGNETISMO Indutores Máquinas Eletricas e Acionamento ECA Unidade 0 V1 Agosto 2023 Prof Marcio Jose da Silva DEE IPUC 7 UNIDADE 0 CONCEITOS FUNDAMENTAIS DO ELETR ELETROMAGNETISMO Indutores 𝑳 𝝁 𝑵𝟐 𝑨 ℓ 𝜇 permeabilidade magnética do meio onde se encontra o campo magnético Para o ar 𝝁𝟎 𝟒𝝅 𝟏𝟎𝟕 WbAem ℓ comprimento do percurso ou caminho magnético Máquinas Eletricas e Acionamento ECA Unidade 0 V1 Agosto 2023 Prof Marcio Jose da Silva DEE IPUC 8 UNIDADE 0 CONCEITOS FUNDAMENTAIS DO ELETR ELETROMAGNETISMO Indutores 𝑳 𝑵 𝝓 𝒊 𝒘𝒆𝒃𝒆𝒓 𝒆𝒔𝒑𝒊𝒓𝒂𝒔 𝒂𝒎𝒑è𝒓𝒆 𝒉𝒆𝒏𝒓𝒚 𝑁𝜙 𝑓𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑚𝑎𝑔𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑎𝑡𝑒𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑜𝑢 𝑒𝑛𝑙𝑎𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑳 𝝁 𝑵𝟐 𝑨 ℓ 𝜇 permeabilidade magnética do meio onde se encontra o campo magnético Para o ar 𝝁𝟎 𝟒𝝅 𝟏𝟎𝟕 WbAem 𝑁𝑖 ℱ 𝑓𝑚𝑚 forç𝑎 𝑚𝑎𝑔𝑛𝑒𝑡𝑜𝑚𝑜𝑡𝑟𝑖𝑧 ℓ comprimento do percurso ou caminho magnético Máquinas Eletricas e Acionamento ECA Unidade 0 V1 Agosto 2023 Prof Marcio Jose da Silva DEE IPUC 9 UNIDADE 0 CONCEITOS FUNDAMENTAIS DO ELETR ELETROMAGNETISMO Indutores Leis dos circuitos magnéticos Em alguns aspectos um circuito magnético é análogo a um circuito elétrico resistivo de cc como mostrado no Quadro 1 Quadro 1 Analogia entre as grandezas elétricas e magnéticas CIRCUITO ELÉTRICO CIRCUITO MAGNÉTICO Tensão ou fem V V Volt fmm força magnetomotriz ℱ Ae Ampère espira Corrente I A Ampère Fluxo magnético Wb Weber Resistência S seção transversal do condutor elétrico comprimento do condutor Ohm Ω Relutância magnética ℛ ℓ 1 A seção transversal média do percurso ou circuito magnético ℓ comprimento médio do circuito magnético 213 456 Lei de Ohm 7 ℱ ℛ Lei de Ohm ℱ ℛ Densidade de corrente Am2 Densidade de fluxo indução magnética Condutivida de 01123 Permeabilidade do circuito magnético 4 1 7 Condutância 8 1 01123 Permeância 1 ℛ 1 Intensidade de Campo Elétrico Intensidade de campo magnético 7 ℱ ℓ 1 Máquinas Eletricas e Acionamento ECA Unidade 0 V1 Agosto 2023 Prof Marcio Jose da Silva DEE IPUC 10 UNIDADE 0 CONCEITOS FUNDAMENTAIS DO ELETR ELETROMAGNETISMO Indutores Relações entre as grandezas magnéticas são 1 ℱ ℛ 4 ℓ 2 ou 5 ℛ ℓ 3 6 ℛ ℓ ℛ 𝑟𝑒𝑙𝑢𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑜 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜 𝑚𝑎𝑔𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑜 𝐴𝑒𝑊𝑏 𝐻 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑜 𝑚𝑎𝑔𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑜 𝐴𝑒𝑚 𝛽 𝑜𝑢 ℬ 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑚𝑝𝑜 𝑚𝑎𝑔𝑛é𝑡𝑖𝑐𝑜 𝑇 𝑊𝑏𝑚2 Máquinas Eletricas e Acionamento ECA Unidade 0 V1 Agosto 2023 Prof Marcio Jose da Silva DEE IPUC 11 UNIDADE 0 CONCEITOS FUNDAMENTAIS DO ELETR ELETROMAGNETISMO Indutores