Conversor de Força Magnetomotriz
Converta força magnetomotriz entre ampere-espiras, quiloampere-espiras, miliampere-espiras e gilberts. Introduza um valor de FMM e escolha as unidades de origem e de destino.
Converter Força Magnetomotriz Entre Unidades
Fórmula de Conversão de Força Magnetomotriz
Onde:
- \(F_{\mathrm{from}}\) — a força magnetomotriz (FMM) introduzida.
- \(F_{\mathrm{to}}\) — a FMM expressa na unidade de destino selecionada.
- \(f_{\mathrm{from}}\) e \(f_{\mathrm{to}}\) — os fatores de conversão de cada unidade para ampere-espiras (A·espira).
A calculadora primeiro expressa o valor introduzido em ampere-espiras e depois divide pelo fator da unidade de destino. Usa fatores de 1 para A·espira, 1.000 para kA·espira, 0,001 para mA·espira e 0,7957747 para o gilbert.
Força Magnetomotriz – Exemplo de Cálculo
Exemplo: converter o valor predefinido de 100 A·espira para gilberts (Gb).
\[100\ \mathrm{A\cdot turn}\times\frac{1}{0.7957747}\approx125.66371\ \mathrm{Gb}\]
Resultado: 100 A·espira equivalem aproximadamente a 125,66371 Gb.
Como usar a calculadora
- Introduza o valor a converter em Valor da FMM. A predefinição é 100 e o campo aceita valores não negativos.
- Escolha a unidade desse valor em Da unidade. A predefinição é Ampere-espira (A·espira).
- Escolha a unidade desejada em Para unidade. A predefinição é Gilbert (Gb).
- Leia o resultado em FMM convertida. O número e a unidade de destino aparecem juntos.
Também pode escolher a mesma unidade nos dois menus para deixar o valor numérico inalterado. Para inverter uma conversão, troque as seleções em Da unidade e Para unidade.
O que significa força magnetomotriz
A força magnetomotriz é a grandeza que impulsiona o fluxo magnético ao longo de um circuito magnético. Desempenha um papel semelhante ao da tensão num circuito elétrico, mas não é uma força mecânica medida em newtons. Numa bobina, a FMM é a corrente multiplicada pelo número de espiras: \(\mathcal{F}=NI\), onde \(N\) é o número de espiras e \(I\) é a corrente em amperes. Assim, uma bobina de 100 espiras percorrida por 1 A produz uma FMM de 100 A·espira.
A FMM é útil na análise de transformadores, eletroímans, motores, geradores e núcleos magnéticos. Permite relacionar a excitação de um enrolamento com o fluxo que pode ser estabelecido num caminho magnético. Essa relação também depende da geometria e do material do caminho: conhecer apenas a FMM não determina o fluxo nem a densidade de fluxo. Para essas grandezas, use o conversor de Fluxo Magnético ou o conversor de Densidade de Fluxo Magnético quando precisar de mudar as suas unidades.
Uma conversão muda apenas a unidade usada para expressar uma FMM; não altera a excitação subjacente. O ampere-espira é a expressão habitual nos cálculos magnéticos baseados no SI. O gilbert pertence ao sistema eletromagnético CGS e pode aparecer em referências ou especificações mais antigas. Verifique o sistema de unidades de qualquer equação antes de substituir um valor convertido.
Unidades suportadas e fatores de conversão
Cada fator abaixo indica quantas ampere-espiras correspondem a uma unidade. Multiplique um valor pelo seu fator para o expressar em A·espira; divida um valor em A·espira pelo fator para o expressar nessa unidade.
| Unidade | Símbolo | Valor em A·espira |
|---|---|---|
| Ampere-espira | A·espira | 1 |
| Quiloampere-espira | kA·espira | 1.000 |
| Miliampere-espira | mA·espira | 0,001 |
| Gilbert | Gb | Aproximadamente 0,7957747 |
Por exemplo, 1 kA·espira equivale a 1.000 A·espira, enquanto 1 A·espira equivale a 1.000 mA·espira. O fator do gilbert é aproximado; usar um fator mais preciso pode produzir um decimal final ligeiramente diferente.
Pressupostos e dicas práticas
O conversor trata o número introduzido em Valor da FMM como uma FMM já conhecida. Não calcula a FMM a partir da corrente e do número de espiras da bobina, nem tem em conta a forma, o comprimento ou a permeabilidade de um caminho magnético. Se partir de uma especificação de enrolamento, calcule primeiro \(NI\); um conversor de Corrente Elétrica pode ajudar a colocar a corrente em amperes.
O resultado apresentado é arredondado a oito casas decimais. Se trabalhar com um valor muito pequeno, verifique se o arredondamento oculta algarismos significativos antes de usar o número apresentado num cálculo posterior. Em trabalho com circuitos magnéticos, mantenha a FMM distinta do fluxo magnético, da densidade de fluxo e da permeabilidade: descrevem propriedades relacionadas, mas diferentes, e não podem ser intercambiadas por uma conversão de unidades.
Perguntas frequentes
Como encontro a corrente necessária para uma força magnetomotriz pretendida?
Divida a FMM pretendida, em ampere-espiras, pelo número de espiras da bobina: \(I=\mathcal{F}/N\). Por exemplo, uma bobina de 250 espiras precisa de 0,4 A para produzir 100 A·espira. Isto dá a corrente do enrolamento, não garante um determinado fluxo magnético; o núcleo e qualquer entreferro também contam.
Qual é um valor normal ou bom de força magnetomotriz?
Não existe um valor universalmente bom de FMM. A excitação necessária depende do caminho magnético, do material, dos entreferros e do fluxo desejado. Um valor adequado para um pequeno sensor pode ser insuficiente para um eletroíman. Se estiver a projetar um dispositivo, use os requisitos do seu circuito magnético e verifique limites práticos como o aquecimento do enrolamento e a saturação do núcleo.
Como se relaciona a força magnetomotriz com a intensidade do campo magnético?
A FMM relaciona-se com a intensidade do campo magnético \(H\) através da lei de Ampère: \(\oint H\,\mathrm{d}l=NI\). Se \(H\) for aproximadamente uniforme ao longo de um caminho de comprimento \(l\), então \(H\approx NI/l\), em amperes por metro. Num núcleo com entreferro, a intensidade do campo geralmente difere entre o núcleo e o entreferro, pelo que dividir por um único comprimento pode induzir em erro.
Como calculo a FMM quando um núcleo tem mais de um enrolamento?
Some as ampere-espiras dos enrolamentos com sinais que reflitam as suas direções: \(\mathcal{F}_{\mathrm{net}}=N_1I_1+N_2I_2+\cdots\). Enrolamentos que impulsionam o fluxo no caminho escolhido em direções opostas subtraem-se. Por exemplo, 200 A·espira numa direção e 50 A·espira na outra dão uma FMM líquida de 150 A·espira. Estabeleça uma direção de referência antes de atribuir os sinais.
A força magnetomotriz pode ser negativa ou variar com corrente alternada?
Sim. Uma FMM negativa indica excitação oposta a uma direção de referência escolhida; a excitação em corrente alternada varia em magnitude e direção ao longo do tempo. Numa bobina, a corrente eficaz (RMS) dá a FMM eficaz, enquanto a corrente de pico dá a FMM de pico. Não misture esses valores: para uma sinusoide, a FMM de pico é \(\sqrt{2}\) vezes a FMM eficaz. Este conversor aceita valores não negativos, por isso converta a magnitude separadamente da sua direção.
Os gilberts são o mesmo que os gauss?
Não. O gilbert mede força magnetomotriz no sistema CGS, enquanto o gauss mede densidade de fluxo magnético. Não podem ser convertidos diretamente porque descrevem grandezas diferentes. Além disso, o símbolo «Gb» aqui significa gilbert; verifique a grandeza e o sistema de unidades envolvido ao ler especificações magnéticas mais antigas, para não confundir unidades com abreviaturas semelhantes.
Porque é que a minha conversão para gilberts pode diferir ligeiramente de outra fonte?
Resultados diferentes provêm frequentemente do arredondamento do fator de conversão do gilbert. A relação mais precisa é \(1\ \mathrm{Gb}=10/(4\pi)\ \mathrm{A\cdot turn}\), aproximadamente 0,7957747155 A·espira. Esta calculadora usa 0,7957747 e arredonda o resultado a oito casas decimais. São, portanto, de esperar pequenas diferenças, especialmente ao converter valores grandes ou comparar muitas casas decimais.