Explicamos o que é energia magnética, sua história, vantagens, desvantagens e mais características. Além disso, como funciona e exemplos.
O que é energia magnética?
O magnetismo é um fenômeno associado à força eletromagnética, uma das forças elementares do universo. Afecta em maior ou menor grau todos os materiais existentes, mas os seus efeitos podem ser observados principalmente em certos metais, como o níquel, o ferro, o cobalto e as suas diferentes ligas (conhecidas como ímanes).
Esta força se manifesta na forma de campos magnéticoscapaz de gerar atração ou repulsão entre elementos em interação, dependendo de suas polaridades magnéticas: assim como os pólos se repelem, os pólos opostos se atraem.
A energia magnética pode ser entendida como a capacidade da força magnética de realizar trabalho mecânico, mas também nos referimos a ele quando falamos sobre a energia armazenada em um elemento condutor ou campo magnético. Esta energia é capaz de irradiar através do espaço, mesmo na ausência de um meio físico, através do que é conhecido como radiação eletromagnética.
Os campos magnéticos são formados por radiação magnética. A luz visível, por exemplo, é composta por campos eletromagnéticos e ocupa apenas uma faixa do espectro eletromagnético. Dependendo das propriedades das ondas que compõem esse espectro, haverá luz visível, radiação ultravioleta ou radiação infravermelha, por exemplo.
O magnetismo, além disso, é um fenômeno com inúmeras aplicações utilizadas pela humanidade contemporâneo, especialmente nas suas fronteiras com a eletricidade, como é o caso dos motores, supercondutores, alternadores, etc.
Veja também: Eletromagnetismo
História da energia magnética
energia magnética Foi descoberto pelos humanos nos tempos antigos.. Diz-se que os fenómenos magnéticos foram observados pela primeira vez na Grécia Antiga, na cidade de Magnésia, no Meandro, onde o mineral magnetite era particularmente abundante. É precisamente daí que vem o seu nome.
O primeiro estudante do magnetismo foi o filósofo grego Tales de Mileto. (625-545 AC). No entanto, na China Antiga também foi estudado em paralelo, como evidenciado por uma menção a ele no Livro do Mestre do Vale do Diabo do século 4 aC. c.
O magnetismo foi amplamente estudado nos séculos seguintes, tanto por alquimistas, naturalistas e religiosos, como por exploradores e filósofos, e especialmente após a invenção da bússola no século XIII. Além do mais, O campo magnético da Terra foi descoberto na Groenlândia em 1551.
Porém, somente no século XIX os fundamentos do magnetismo foram revelados cientificamente, graças aos avanços da física, da química e da eletricidade. Hans Christian Orsted, André-Marie Ampère, Carl Friedrich Gauss, Michael Faraday e especialmente James Clerk Maxwell, com as suas famosas equações, desempenharam um papel indispensável nisso.
Como funciona a energia magnética?
O magnetismo ocorre devido ao movimento de cargas elétricas em objetos que interagem: se as cargas presentes em dois objetos (por exemplo dois fios de corrente) se movem na mesma direção, os objetos experimentam uma força atrativa; mas se se moverem em direções opostas, essa força será repulsiva.
Em torno das cargas em movimento sempre existirá um campo magnético, gerado precisamente pelo movimento dessas cargas. Se outras cargas em movimento se aproximarem desse campo magnético, elas irão interagir com ele. É essencial que as cargas estejam em movimento para que existam campos magnéticos, forças ou energia. Cargas em repouso (ainda) não produzem campos magnéticos ou fenômenos magnéticos. Os ímãs têm seu próprio campo magnético devido ao movimento e orientação específicos dos elétrons dentro dos átomos.
energia magnética pode ser produzido por eletroímãs, que consistem em um fio elétrico enrolado que cobre um material magnético, como o ferro. Também pode ser produzido pela magnetização de materiais suscetíveis, sejam eles temporários (aqueles em que o campo magnético é externo e, portanto, enfraquece e desaparece) ou permanentes.
Características da energia magnética
A energia magnética tem intensidade variável, dependendo dos materiais que o produzem ou da intensidade da corrente elétrica que o gera. Devido à direção do movimento dos elétrons, os materiais magnéticos sempre possuem dois pólos: positivo e negativo. Isso é conhecido como dipolo magnético.
Embora tudo o que existe seja suscetível a um certo grau de resposta magnética (a chamada suscetibilidade magnética), dependendo do seu grau de suscetibilidade podemos falar sobre:
- Materiais ferromagnéticos. Eles são fortemente magnéticos.
- Materiais diamagnéticos. Eles são fracamente magnéticos.
- Materiais não magnéticos. Eles têm propriedades magnéticas insignificantes.
Vantagens da energia magnética
Energia magnética no mundo contemporâneo é extremamente vantajosouma vez que o seu armazenamento e produção têm aplicações muito importantes para a vida humana, por exemplo, nos transportes, na medicina ou na indústria de geração de eletricidade.
Muitos materiais magnéticos Eles ajudam a tornar nossas vidas mais fáceisdesde os ímãs que colamos na geladeira, até os materiais magnéticos dentro de nossos computadores e do alternador de nossos carros, passando por transformadores e toda uma série de moduladores de eletricidade, que utilizam ímãs para gerenciá-la.
Por outro lado, as experiências com este tipo de energia e as aplicações em iniciativas modernas são cada vez mais promissoras. Eles poderiam nos aproximar de fontes de energia limpas num futuro próximo.
Desvantagens da energia magnética
O lado fraco do uso do magnetismo reside no fato de que materiais naturalmente magnéticos não possuem a força de campo magnético necessária como mobilizar objetos massivos ou transmitir sua energia indefinidamente para outros sistemas. Portanto, o usual na utilização do magnetismo é a utilização do eletroímã, que requer uma entrada constante de energia elétrica.
Exemplos de energia magnética
Alguns exemplos de energia magnética:
- A bússola. Sua agulha de metal se alinha com o campo magnético da Terra para apontar constantemente para o norte.
- Transformadores elétricos. São enormes caixas cilíndricas que normalmente se encontram em postes de electricidade e que funcionam internamente através da força de vários ímanes, para modular o fluxo da corrente eléctrica e torná-la consumível nas nossas casas.
- Tomógrafos magnéticos. São dispositivos médicos utilizados para enviar e receber ondas eletromagnéticas pelo corpo, que nos permitem ter uma ideia de como estão as coisas dentro de nós sem precisar operar.
- trens maglev. Eles estão em operação em muitos países do primeiro mundo e são capazes de permanecer no ar devido ao impulso repulsivo dos eletroímãs em sua base.
- As luzes do norte. Ainda que indiretamente, são evidências da potência do campo magnético terrestre, capaz de repelir o vento solar (partículas de plasma solar ejetadas para o espaço). As luzes que podem ser vistas nas áreas próximas aos pólos são essas partículas quando estão roçando a atmosfera e viajando na direção do campo magnético sem penetrar em direção ao planeta.
Continue com: Fenômenos físicos
Referências
- “Magnetismo” na Wikipedia.
- “O que é força magnética?” na Academia Khan.
- “Energia Magnética” no Universo Hoje.
- “Magnetismo (física)” na Enciclopédia Britânica.