Freio de Foucault

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                                TAIARA TURRI BRUFATTO

        

ESTUDO E ANÁLISE DO FREIO DE FOUCAULT

        

Campo Grande/MS

Setembro/2015

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                                TAIARA TURRI BRUFATTO

ESTUDO E ANÁLISE DO FREIO DE FOUCAULT

Trabalho acadêmico utilizado como avaliação na disciplina de Circuitos Eletromagnéticos do curso de Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Mato Grosso do Sul.

Professor Dr. Paulo Irineu Koltermann

Campo Grande/MS

Setembro/2015

RESUMO

Este trabalho teve como objetivo o estudo e a análise do Freio por correntes de Foucault, tendo como ênfase as correntes de Foucault e os conceitos básicos da Magnetodinâmica.

O freio de Foucault tem como princípio básico, o emprego de um disco de alumínio para interpor uma resistência ao torque de máquinas rotativas no intuito de reduzir sua velocidade, dissipando sua energia inercial na forma de efeito Joule, pela ação das correntes de Foucault circulantes no disco.

Através de estudos, foi observado grandes aplicações do mesmo no nosso dia-a-dia, como por exemplo, na utilização de frenagens de trens, de montanhas-russas e até mesmo de carretilhas de pesca.

Palavras-chave: Correntes de Foucault; Freio de Foucault; Frenagem; Efeito Joule

ABSTRACT

This study aimed to the study and analysis of brake eddy current, with the emphasis on the eddy currents and the basics of magnetodynamic.

Foucault brake has as a basic principle, the use of an aluminum disk to bring a resistance to torque of rotating machines in order to reduce their speed, dissipating its inertial energy in the form of Joule effect, by the action of circulating eddy currents in disk.

Through studies found great applications even in our day- to-day, such as the use of braking trains, roller coasters and even fishing reels.

Keywords: Eddy current; Foucault brake ; braking ; Joule

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO……………………………………………………………….06
2. MAGNETODINÂMICA...…………………………………………………...06

1. CAMPO MAGNÉTICO………………………………………………….06
2. AS EQUAÇÕES DE MAXWELL NA MAGNETODINÂMICA……...06
3. CORRENTES DE FOUCAULT………………………………………....07
4. FREIOS POR CORRENTE DE FOUCAULT………………………….08

CONCLUSÃO...............................................................................................................10

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................11

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1.INTRODUÇÃO

Jean Bernard Foucault, nasceu a 18 de setembro de 1819 e foi um físico francês, que se destacou na história da ciência, por ter demonstrado o movimento de rotação da Terra.

Por volta de 1855 Jean Bernard Leon Foucault observou que quando um disco de cobre era colocado entre os pólos de um magneto era preciso mais força para fazê-lo girar do que quando não havia o magneto, fato que ocorre devido ao surgimento de correntes parasitas no interior do metal produzidas pela variação do fluxo, correntes estas que também ficaram conhecidas como correntes de Foucault.

Deve-se a Foucault, a descoberta das correntes induzidas em um condutor quando em movimento na presença de um campo magnético intenso. As Correntes de Foucault são utilizadas para amortecer oscilações em alguns aparelhos (balanças de precisão, medidores de corrente, tensão etc.), frenagens, fornos de indução, entre outros.

2. MAGNETODINÂMICA

Antes de iniciarmos o conteúdo das correntes de Foucault e a análise do freio de Foucault, é preciso uma explicação dos conceitos básicos da magnetodinâmica.

  2.1 CAMPO MAGNÉTICO

O campo magnético é definido como uma zona de espaço onde os corpos magnetizados tendem a apresentar uma orientação fixa e determinada, relevando a existência de um campo especial de forças que agem sobre os corpos magnetizados.

  2.2 AS EQUAÇÕES DE MAXWELL NA MAGNETODINÂMICA

Há três importantes equações que usamos tanto na magnetostática quanto na magnetodinâmica, embora teremos aqui, a presença do tempo que é diferente de 0.

[pic 3]                        (1)

div B = 0                (2)

[pic 4]                  (3)

A equação (1) indica qualitativamente e quantitativamente a formação de um campo magnético (H) a partir de uma corrente (J). A equação (2) nos diz que o fluxo magnético (B) é conservativo e a última e mais importante equação (3), indica que a variação temporal de B cria um campo elétrico E. Porém o sinal negativo de tal equação indica que se uma espira estiver em curto-circuito, por ela circulará uma corrente que terá a propriedade de criar um campo magnético no interior do núcleo. Este campo terá o sentido oposto à variação ∂B/∂t.