Aparato experimental para medidas de ciclos de histerese em materiais magnéticos
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Data
2023-11-28
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Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
Os aços elétricos são materiais ferromagnéticos notáveis, com a capacidade de amplificar um campo magnético externo aplicado por milhares de vezes, uma característica conhecida como
permeabilidade magnética. Equipamentos como o quadro de Epstein da empresa Brockhaus, embora altamente precisos, são caros e requerem que as amostras tenham um formato específico, limitando sua aplicabilidade. Em um ambiente acadêmico, onde as amostras frequentemente são pequenas e variam em formato e tamanho, surge a necessidade de desenvolver um dispositivo acessível que possa medir e analisar as características da perda magnética. O presente estudo delineia a concepção de um aparato, integrando um gerador de sinal, bobinas, circuitos RL e RLC, e lâminas de aço GNO, com o objetivo de conduzir uma análise do comportamento elétrico e magnético de um sistema com ênfase na curva de histerese magnética. Como parte integrante do processo, desenvolvemos um software web dedicado, capaz de analisar os dados do circuito e construir em tempo real a curva de histerese, adaptando-se de forma responsiva a mudanças na frequência ou em outros parâmetros do circuito elétrico. O aparato demonstrou eficácia ao gerar resultados na curva de histerese magnética, comparáveis aos obtidos por equipamentos
comerciais. Adicionalmente, possibilitou análises detalhadas da curva do campo magnético H e a indução magnética B no sistema. Foi possível observar a diferença de fase e a relação no formato da curva de histerese. Também foi possível estudar os sinais do circuito elétrico, como o comportamento da corrente elétrica e a tensão da resistência 1 e no capacitor. Além disso, o estudo abordou a relação entre a área, diferença de fase e tensão do circuito em relação à indução da bobina 1 e 2 do circuito, proporcionando uma melhor compreensão das interações no sistema. O software web desenvolvido ficará disponível para futuros estudantes e pesquisadores, facilitando a continuação deste importante trabalho. A expectativa é que esta ferramenta seja uma contribuição valiosa para a comunidade acadêmica e científica.
Descrição
Palavras-chave
Aço Elétrico, Materiais Magnéticos, Histerese, Permeabilidade magnética