Do ponto de vista analítico, essa conversão pode ser descrita por meio da energia armazenada em campos magnéticos

Do ponto de vista analítico, essa conversão pode ser descrita por meio da energia armazenada em campos magnéticos e sua variação em função de grandezas elétricas (corrente, fluxo) e mecânicas (posição, deslocamento angular). A formulação energética, baseada no conceito de coenergia magnética, permite determinar forças e torques de maneira sistemática, evitando a necessidade de análises diretamente baseadas em forças de campo.

Em particular, para sistemas eletromecânicos com indutância variável, a energia armazenada no campo magnético depende explicitamente da posição mecânica, o que introduz um acoplamento não linear entre os domínios elétrico e mecânico. Esse fenômeno é amplamente explorado em dispositivos como relés, atuadores lineares e motores de relutância variável.

QUESTÃO 1

A figura 1 apresentada descreve um circuito magnético excitado por uma bobina de espiras, enrolada sobre um núcleo ferromagnético de permeabilidade magnética considerada infinita (). Essa hipótese implica que a relutância do núcleo é desprezível em comparação com as relutâncias dos entreferros, concentrando toda a queda de força magnetomotriz (fmm) nesses elementos.

Considere o circuito magnético da figura 1, alimentado por uma corrente , em uma bobina de =500. Despreze efeitos de espraiamento de fluxo e considere o núcleo com permeabilidade infinita.

O sistema possui dois entreferros em paralelo com as seguintes características:

Entreferro 1: ,

Entreferro 2: ,

(a) Determinar a relutância equivalente do circuito magnético.

(b) Determinar o fluxo magnético total produzido pela bobina.

(c) Determinar os fluxos individuais e em cada entreferro.

(d) Determinar a densidade de fluxo magnético no entreferro 1.

Figura 1 - a) Circuito Magnético; b) circuito equivalente elétrico

Fonte: Adaptado pelo autor, 2026.

QUESTÃO 2

O circuito equivalente de um transformador de 100MVA e 7.97kV:79,7kV é mostrado na Figura 2. Os parâmetros do circuito são:

Observe que a indutância de magnetização foi referida ao lado de baixa tensão do circuito equivalente.

Figura 2: Circuito equivalente do transformador.

Fonte: Elaborado pelo autor, 2026.

1. a) Calcule o Módulo da impedância.
2. b) Calcule a Condutância.
3. c) Calcule a Susceptância.
4. d) Calcule a Admitância total.