Eletromagnetismo - Eletroimas

Disciplina: Eletromagnetismo I – ETE 212

Habilitação Elétrica - Eletrônica

3º Trabalho de Eletromagnetismo I

Data de Entrega:

15/10/2011

Componentes do Grupo:

Carlos Fonseca RA: 04.11562-8

José dos Santos RA: 07.14607-0

Curso:( )Diurno (X) Noturno

Turma: (X) Dependentes ( ) T1 ( ) T2

Professor: Arnaldo Megrich

Índice

Introdução

Eletroímãs pag. 03

Funcionamento pag. 03

Objetivo pag. 04

Projeto pag. 04

Desenho pag. 04

Memorial de cálculos pag. 05

Tabela da Bitola dos Fios pag. 09

Gráficos pag. 10

Conclusão pag. 14

Bibliografia pag. 15

Introdução

Eletroímãs

Eletroímã é um dispositivo que utiliza a eletricidade para gerar um campo magnético. Possui funcionamento similar aos ímãs permanentes.

Sua construção faz uso de um condutor elétrico, normalmente um fio ou barramento de cobre com exterior eletricamente isolado, o qual é moldado em forma espiral de modo a formar um enrolamento chamado de bobina, no centro desta bobina normalmente é utilizado um núcleo de material ferromagnético, podendo ser de ferro, aço, níquel ou cobalto.

Funcionamento

Todo campo magnético, ao ser passado através de um condutor elétrico gera corrente elétrica, e o contrário também ocorre, ou seja, toda corrente elétrica que passa por um condutor elétrico gera um campo magnético. O campo magnético gerado pela condução de uma corrente em um condutor plano é muito pequena, praticamente imperceptível, mas quando o condutor é enrolado de forma espiralada, os pequenos campos gerados em cada parte do condutor se combinam, formando um único campo maior e de mesmo sentido.

O campo magnético gerado pelo fluxo de corrente em um condutor sempre é perpendicular ao sentido da corrente. Um modo simples de se apresentar esta relação é a regra da mão esquerda.

A regra da mão esquerda define que as linhas de fluxo produzidas por um fio conduzindo corrente serão direcionadas no sentido dos dedos curvados da mão esquerda fechada sobre o condutor, quando o dedão estiver apontando no sentido do fluxo da corrente.

O campo magnético circula ao redor do condutor, as linhas de fluxo magnético não possuem pólos norte e sul definidos.

No caso de uma bobina, para determinar o sentido das linhas de fluxo magnético, utiliza-se a regra da mão direita, que define que ao se fechar a mão direita sobre uma bobina onde os dedos fechados indiquem o sentido do fluxo de corrente, consequentemente o dedão indicara o pólo norte do campo magnético gerado.

A quantia de força de campo magnético gerada por um enrolamento é proporcional à corrente que flui através do condutor multiplicada pelo número de espiras do condutor na bobina. A esta força de campo damos o nome de força magneto-motriz (Fmm).

Objetivo

Desenvolver um projeto viável que contenha eletroímãs de dimensões razoáveis para suspender um foguete V2.

As correntes nas bobinas devem ser de magnitude viável e estudos devem ser feitos em se tratando da bitola necessária bem como do número de espiras para verificar se os

enrolamentos podem ser comportados pelas formas ferromagnéticas. A quantidade

destes eletroímãs deve ser avaliada de modo a tornar o projeto consistente no que se

refere à sua distribuição pela área disponível no foguete. Suponha, para facilitar, que a

relutância da estrutura metálica seja desprezível.

Projeto

Foi proposto a confecção de uma ferramenta para retirar um foguete em local de difícil acesso, algumas hipóteses foram sugeridas, a principal é de que o foguete possui características ferromagnéticas.

Com o objetivo de construir a ferramenta de uma forma viável, o grupo decidiu em usar 12 eletroímãs na forma de U, com os cantos reto 90 graus com o objetivo de facilitar a confecção das peças.

Segue o desenho inicial.

Desenho

Figura 1 - Protótipo dos Imãs no Foguete V2

Memorial de cálculos

Os cálculos foram realizados com o auxílio do Software Microsoft Office Excel. Os mesmos se encontram em anexo em um CD.

Circuito magnético equivalente para os Eletroímãs

Carga total a ser içada é de12500 kg

Foram empregados 12 eletroímãs na forma de U, sendo igualmente distribuídos por toda extensão da carcaça do foguete e cada um deles possuem duas áreas de contato.

Para