Circuitos Magnéticos: O comportamento dos circuitos magnéticos apresenta semelhança com os circuitos elétricos, na medida em que existe certa correlação entre as grandezas de um e outro. Acerca do comportamento das grandezas eletromagnéticas, analise as sentenças a seguir: I- O fluxo magnético está diretamente relacionado com a quantidade de espiras e a corrente elétrica que passa pelo condutor. II- Em todos os projetos de dispositivos eletromagnéticos, o fluxo de dispersão é uma grandeza irrelevante, portanto pode ser desconsiderado. III- Nos dispositivos reais, a permeabilidade dos materiais magnéticos é elevado em comparação com a permeabilidade do ar. IV- Existe uma relação inversa entre o comprimento do entreferro e o fluxo magnético. Assinale a alternativa CORRETA:

Para analisar as sentenças, use a analogia de circuito magnético:

• Força magnetomotriz (fmm): $\mathcal{F}=NI$ (número de espiras $N$ vezes corrente $I$).
• Fluxo magnético: $\Phi = \dfrac{\mathcal{F}}{\mathcal{R}} = \dfrac{NI}{\mathcal{R}}$, em que $\mathcal{R}$ é a relutância do circuito.
• Relutância (trecho uniforme): $\mathcal{R}=\dfrac{\ell}{\mu A}$, com comprimento $\ell$, permeabilidade $\mu$ e área $A$.

I) “O fluxo magnético está diretamente relacionado com a quantidade de espiras e a corrente...”

• Embora $\mathcal{F}=NI$ seja diretamente proporcional a $N$ e $I$, o fluxo depende também da relutância total $\mathcal{R}$ (material, geometria e entreferro). Então não é correto afirmar, de forma geral, que o fluxo “está diretamente relacionado” apenas a $N$ e $I$ (isso seria verdadeiro se $\mathcal{R}$ fosse constante e desprezando saturação). Sentença considerada incorreta no contexto de projeto real.

II) “Em todos os projetos... o fluxo de dispersão é irrelevante...”

• Fluxo de dispersão (leakage) não é sempre irrelevante; pode afetar acoplamento, indutâncias e perdas, e muitas vezes precisa ser estimado. Falsa.

III) “Nos dispositivos reais, a permeabilidade dos materiais magnéticos é elevada em comparação com a do ar.”

• Em geral, ferros/aços magnéticos têm $\mu$ muito maior que $\mu_0$ (ar), logo a relutância no núcleo é bem menor que no ar. Verdadeira.

IV) “Relação inversa entre o comprimento do entreferro e o fluxo magnético.”

• O entreferro domina a relutância: $\mathcal{R}_g \approx \dfrac{g}{\mu_0 A}$. Aumentando $g$, aumenta $\mathcal{R}$ e, portanto, $\Phi=\dfrac{NI}{\mathcal{R}}$ diminui. Verdadeira.

Assim, apenas III e IV estão corretas.

Alternativa correta: (A).