aula 02 b sistemas trifaiscos

Gerao da corrente alternada: Sistemas

trifsicos com carga equilibrada e

desequilibrada

Prof. MSC Luciano Duque

Curso: Eng. Eltrica e da Computao

A Densidade de Fluxo Magntico o fluxo magntico por unidade de rea de uma seo

perpendicular ao sentido do fluxo. A equao para a densidade de fluxo magntico :

Dado um campo magntico uniforme e uma superfcie plana, a integral acima pode ser simplificada, e o fluxo magntico pode ser expresso por:

Correspondente ao vetor campo magntico.

o vetor rea, perpendicular superfcie do material imersa no campo magntico.

B = densidade de fluxo magntico em teslas (T)

= fluxo magntico, Wb

A = rea em metros quadrados (m2)

FLUXO MAGNTICO

CAMPO MAGNTICO NO INDUTOR

Campo magntico e polaridade de uma bobina: chama-se solenoide a um condutor enrolado em

espiral. Ao dobrar um condutor reto de modo a formar um lao simples obtm-se dois resultados: 1) As linhas do campo magntico ficam mais densas dentro do lao, embora o nmero total de linhas seja o mesmo que para o condutor reto . 2) Todas as linhas dentro do lao se somam no mesmo sentido .

O polegar indica o plo norte (N) da bobina.

Se considerarmos N espiras de

mesmo raio R, lado a lado, de

maneira que o comprimento do

enrolamento seja desprezvel, a

intensidade do campo magntico no

centro ser dado por:

Se colocarmos um ncleo de ferro

dentro da bobina, a densidade de

fluxo aumentar;

Consultar o site abaixo para simulao:

http://www.if.ufrgs.br/tex/fis142/mod09/m

_s05.html
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FORA MAGNETOMOTRIZ

Ampres-espiras (NI). A intensidade de um campo magntico numa bobina de fio depende da

intensidade da corrente que flui nas espiras da bobina. Quanto maior a corrente, mais forte o campo

magntico. Alm disso, quanto mais espiras, mais concentradas esto as linhas de fora. O produto

da corrente vezes o nmero de espiras da bobina, que expresso em unidades chamadas de

ampres-espiras (Ae), conhecido como fora magnetomotriz (fmm).

Onde:

F = fora magnetomotriz

(Ae)

N = nmero de espiras

I = corrente, (A)

Exemplo: calcule os ampres-espira de uma bobina

com 1.500 espiras e uma corrente de 4mA.

INTENSIDADE DE CAMPO

Intensidade do campo H. Se uma bobina com certo nmero de ampres-espira for esticada at atingir

o dobro do seu comprimento original, a intensidade do campo magntico, ou seja, a concentrao das

linhas de fora, ter a metade do seu valor original.

Onde:

H= intensidade do campo magntico, Ae/m

N*I = ampres-espira, Ae

l = distncia entre os plos da bobina, m

A equao acima se aplica a um solenide . H a intensidade no centro de um ncleo de ar. Com um

ncleo de ferro, H a intensidade atravs do ncleo todo e l o comprimento ou a distncia entre os plos do ncleo de ferro .

l

INH

*

Curva de Magnetizao BH

A curva BH. A curva BH usada para mostrar a densidade de fluxo B decorrente de uma aumento na

intensidade do campo H.

A Permeabilidade de uma material magntico dada pela razo entre B e H.

H

B

Exemplo: se um material magntico tiver uma

permeabilidade relativa r de 100, calcule a sua

permeabilidade . O valor mdio medido no ponto onde o

joelho comea estabilizar .

0*r

Circuito Magntico

Relutncia - . A relutncia inversamente proporcional permeabilidade. O ferro possui alta

permeabilidade e, portanto, baixa relutncia. A relutncia magntica uma medida da oposio que

um meio oferece ao estabelecimento e concentrao das linhas de campo magntico. Semelhante aos

resistores nos circuitos eltricos.

A relutncia pode se expressa na forma de uma equao da seguinte forma :

A

l

*

= relutncia, Ae/Wb

l = comprimento da bobina, m

= permeabilidade do material magntico, (T*m)Ae

A = rea da seco reta da bobina, m2

Circuito Magntico

A lei de Ohm para os circuitos magnticos. A lei para de Ohm para os circuitos magnticos, a qual

corresponde a I=V/r, :

Onde:

= fluxo magntico, Wb

fmm = fora magnetomotriz, Ae

= relutncia, Ae/Wb

fmm

Exemplo 10.7: uma bobina tem uma fmm de 500 Ae e uma

relutncia de 2*106 Ae/Wb. Calcule o fluxo total .

Induo Eletromagntica

Em 1831, Michael Faraday descobriu o princpio da induo eletromagntica. Esse princpio afirma

que, se um condutor atravessar linhas de fora magntica ou se linhas de fora atravessarem um

condutor, induz-se uma fem ou uma tenso nos terminais do condutor.

Resumo:

1 Quando as linhas de fora so interceptadas por um condutor ou quando as

linhas de fora interceptam um condutor, uma fem ou uma tenso induzida no

condutor .

2 preciso haver um movimento relativo entre o condutor e as linhas de fora a fim

de se induzir a fem .

3 Ao mudar o sentido da interseo, mudar o sentido da fem induzida .


Lei de Faraday da tenso induzida. A corrente eltrica induzida em um circuito fechado por um campo

magntico, proporcional ao nmero de linhas do fluxo que atravessa a rea envolvida do circuito, na

unidade de tempo.

dt

ddsE B* ou

C

i dsEv *

A corrente eltrica induzida em um circuito fechado por um campo magntico,

proporcional ao nmero de linhas do fluxo que atravessa a rea envolvida do circuito,

na unidade de tempo . O valor da tenso induzida depende do nmero de espiras da

bobina e da velocidade com que o condutor intercepta as linhas de fora ou o fluxo

podem se deslocar .

vind= tenso induzida, V

N = nmero de espiras da bobina

/ t = velocidade com que o fluxo intercepta o condutor, Wb/s tNvind *


Portanto, a Tenso Induzida (vin) determinado por trs fatores:

1 Intensidade de fluxo. Quanto mais linhas de fora interceptam o condutor, mais alto

o valor da tenso induzida.

2 Nmero de Espiras. Quanto mais espiras houver na bobina, mais alta ser a tenso

induzida.

3 Velocidade de interseo. Quanto mais rpido o fluxo interceptar o condutor ou o

condutor interceptar o fluxo, mais alta ser a tenso induzida, porque um nmero maior

de linhas de fora interceptar o condutor num dado intervalo de tempo.

Exemplo 10.9: o fluxo de um eletrom de 6 Wb. O fluxo aumenta uniformemente at 12 Wb num intervalo de 2s. Calcule

a tenso induzida numa bobina que contenha 10 espiras se a bobina estiver parada dentro do campo magntico.

Alternadores

Os geradores de corrente alternada so chamados de alternadores;

Energia eltrica das residncias alternada;

Alternador: Campo magntico forte e constante, condutores giram atravs

do campo e contato eltrico com os condutores.

Alternadores

Sistemas trifsicos

Carga Equilibradas

EXERCCIO

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