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arrow_back Aula 01 - Máquinas Elétricas

6.3 Eletromagnetismo

Em 1820, o físico Hans Cristian Orsted provou que havia uma relação entre eletricidade e magnetismo, ao montar um experimento utilizando como instrumentos bússola, chave, bateria e condutor, como pode ser visto na Figura 17.

Ao fechar a chave no circuito, uma corrente circulará e a bússola, que estava inicialmente com a agulha apontando para o norte, perderá sua orientação em consequência do campo magnético criado pela passagem da corrente no fio.

Esquema elétrico do circuito

O experimento de Orsted deu origem ao primeiro fundamento do eletromagnetismo: quando uma corrente elétrica passa por um condutor surgem, ao redor dele, linhas de um campo magnético. A Figura 18 representa o surgimento das linhas de campo ao redor do condutor.

Corrente passando em um condutor e criando um campo magnético

Por volta de 1826, o físico francês André Marie Ampère identificou o sentido das linhas do campo magnético e criou a regra da mão direita para o sentido convencional da corrente elétrica. A regra é: o dedo polegar indica o sentido da corrente e os outros dedos o sentido das linhas do campo, como visto na Figura 19.

Regra da mão direita para o sentido da corrente elétrica

Bem, agora vocês já sabem que a passagem da corrente elétrica por um condutor faz surgir um campo magnético e que, se esse condutor tiver as suas extremidades juntas, na forma triangular, retangular, elíptica ou circular, passará a ser chamado de uma espira.

Ao conjunto de espiras damos o nome de bobina ou indutor. Assim, meu caro aluno, uma bobina é um dispositivo elétrico formado por uma ou mais espiras, como pode ser visto na Figura 20.

Desenho de uma bobina com 4 espiras

A bobina mostrada na Figura 20 tem 4 espiras e indica o sentido da corrente elétrica que circula por elas. Olhando a figura, nota-se que os campos magnéticos estão interagindo entre si e formando um único campo. Assim, para ser possível calcular a intensidade do campo magnético produzido pela bobina, faz-se necessário saber o número de espiras presentes na bobina. Logo, podemos calcular a intensidade do campo magnético usando a seguinte equação:

$$ H = \frac{N \cdot l}{L}, \, ou \, N \cdot I = H \cdot L $$

Onde:

$H$ – Intensidade do campo magnético - Ampère espira por metro (Ae/m);

$N$ – Número de espiras da bobina;

$I$ – Corrente elétrica que circula - Ampère (A);

$L$ – Perímetro médio - metro (m).

Agora que você já sabe calcular a intensidade do campo magnético, necessita aprender a dimensionar a indução magnética em uma bobina. Essa indução é dada por:

$$ B = H \cdot \mu, \, ou \, B = (N \cdot I \cdot \mu)/L $$

Onde:

$B$ – Indução magnética, ou densidade de campo magnético (T);

$H$ – Intensidade do campo magnético Ampère espira por metro (Ae/m);

$N$ – Número de espiras da bobina;

$I$ – Corrente elétrica que circula - Ampère (A);

$L$ – Perímetro médio (m);

$\mu$ - Permeabilidade magnética (T.m/A).

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