Como a permeabilidade relativa de um material ferromagnético varia com a força magnetomotriz?
Passo 1
Vamos lá! A pergunta que temos é: “Como a permeabilidade relativa de um material ferromagnético varia com a força magnetomotriz?” Isso está relacionado à área de magnetismo, especificamente estudando materiais ferromagnéticos. Para resolver isso, vamos precisar entender como a permeabilidade relativa (
) se comporta quando variamos a força magnetomotriz (MMF).
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é permeabilidade relativa. A permeabilidade relativa (
) é uma medida de quão facilmente um material pode ser magnetizado quando submetido a um campo magnético. Matematicamente, ela é definida como:
onde:
-
é a indução magnética, -
é a permeabilidade do vácuo, -
é a intensidade do campo magnético ou força magnetomotriz.
Passo 3
Agora, vamos falar sobre a força magnetomotriz (MMF), que é dada por:
onde:
-
é a intensidade do campo magnético, -
é o comprimento do caminho magnético.
Nos materiais ferromagnéticos, quando aplicamos uma MMF, inicialmente, o campo magnético
aumenta linearmente, e assim a permeabilidade relativa
também aumenta, pois o material está facilmente sendo magnetizado.
Passo 4
No entanto, conforme continuamos a aumentar a MMF, os domínios magnéticos do material começam a se alinhar mais completamente com o campo aplicado. Esse alinhamento não é infinito; chega um ponto em que a maioria dos domínios já está alinhada, e o material se aproxima da saturação magnética.
Passo 5
Perto da saturação, mesmo que continuemos a aumentar a MMF, o aumento de
não resulta em um aumento proporcionalmente grande no
. Isso faz com que a permeabilidade relativa
comece a diminuir. Em outras palavras, a capacidade do material de ser magnetizado diminui à medida que se aproxima da saturação.
Passo 6
Portanto, a relação entre
e MMF em materiais ferromagnéticos é não linear. Inicialmente,
aumenta com a MMF, atingindo um pico, e então começa a diminuir à medida que o material se aproxima da saturação magnética.
Resposta
A permeabilidade relativa de um material ferromagnético aumenta com a força magnetomotriz inicialmente, atingindo um máximo, e depois diminui conforme a força magnetomotriz continua a aumentar, devido ao alcance da saturação magnética.