Magnético

Explicamos o que é um ímã, quais são suas características e como funciona. Além disso, sua classificação, campo magnético e aplicações.

O que é um ímã?

Um ímã é conhecido como corpo de qualquer material capaz de produzir um campo magnético e atrair para si ou ser atraído por outro ímã ou por qualquer outro corpo de ferro, cobalto ou outros metais ferromagnéticos. É um material com propriedades ferromagnéticas naturais ou artificiais, que geram um campo magnético contínuo.

Os ímãs são algumas das primeiras manifestações que os humanos descobriram do magnetismo, conhecido desde a antiguidade clássica, mas compreendido apenas no século XIXquando se soube que a maioria dos elementos e compostos conhecidos demonstravam um certo nível de magnetismo.

Veja também: Eletrostática

Características de um ímã

Ímãs são corpos que geram um campo magnético ao seu redor. orientado com base em dois pólos: negativo (Sul) e positivo (Norte). Esses pólos atraem seus opostos (positivo-negativo), mas repelem seus iguais (positivo-positivo ou negativo-negativo). A linha que une os dois pólos é chamada de eixo magnético.

As propriedades magnéticas dos ímãs permanecem intactas, a menos que forças magnéticas opostas sejam aplicadas a eles, sua temperatura seja aumentada (acima da Temperatura Curie ou Ponto Curie, diferente dependendo do elemento), ou se forem submetidos a choques fortes ou muito altos. Por outro lado, essas propriedades podem ser temporariamente transferidas para um material sensívelpor contato (magnetização).

Como funcionam os ímãs?

O magnetismo dos ímãs é produto de um arranjo particular de elétrons (partículas subatômicas com carga negativa) que constituem a matéria. Estes possuem uma rotação intrínseca em torno de seu próprio eixo, que é chamada de spin. Cargas em movimento geram campos magnéticos. Portanto, elétrons em rotação, ou seja, cargas em movimento, também geram um campo magnético. A introdução de energia na matéria (por exemplo, a aplicação de magnetismo intenso do tipo oposto ou calor que aumenta muito a temperatura) destrói o magnetismo, pois altera o delicado equilíbrio dos elétrons.

No caso dos ímãs induzidos (substâncias magnetizadas) o efeito é semelhante: quando submetidos a um campo magnético por contato, seus elétrons se dispõem na mesma direção e reproduzem o campo magnético por algum tempo.

Tipos de ímãs

Existem três tipos de ímãs, classificados de acordo com sua natureza como:

• Ímãs naturais. Geralmente compostos por misturas de magnetita (ferrofelita ou morfolita, composta por óxidos férricos) e outros minerais terrestres, possuem naturalmente propriedades magnéticas. Os principais depósitos de magnetita encontram-se na Suécia (Falun, província de Dalarna), Noruega (Arendal), França (Plestin-les-Gréves, Bretanha) e Portugal (São Bartolomé, Nazaré).
• Ímãs artificiais permanentes. Materiais sensíveis ao magnetismo que, após serem friccionados com magnetita, replicam suas propriedades ferromagnéticas por um longo período de tempo até eventualmente perdê-las.
• Ímãs artificiais temporários. Materiais sensíveis ao magnetismo que, após serem friccionados com magnetita, replicam suas propriedades ferromagnéticas, apenas por um período de tempo muito curto.
• Eletroimanos. São bobinas de fio enroladas em torno de um núcleo magnético feito de um material ferromagnético como o ferro. A eletricidade circula pelas bobinas, gerando um campo elétrico e magnético ao seu redor. O núcleo magnético de ferro concentra o fluxo magnético e forma um ímã mais poderoso. Este fenômeno dura apenas enquanto a eletricidade circular.

campo magnético de um ímã

um campo magnético é a região do espaço em torno de um ímã em que suas forças magnéticas se manifestam e atuam, interagindo (atraindo ou repelindo) objetos ferromagnéticos, correntes elétricas e outros ímãs que estejam dentro do campo.

Geralmente É representado por linhas de força, que são setas curvas que indicam a direção do vetor da força magnética do campo. O formato e a direção dessas linhas dependerão do formato do ímã, e elas têm sua maior intensidade na região dos pólos.

Nosso planeta Terra tem um campo magnético semelhante ao dos ímãs, uma vez que seu núcleo de ferro atua como uma grande massa de partículas carregadas em movimento. Por esta razão, as agulhas da bússola estão alinhadas com o pólo norte. O campo magnético da Terra também nos defende das emissões eletromagnéticas solares, conhecidas como “vento solar”.

Aplicações de ímãs

Os ímãs desempenharam vários papéis em nossa civilização desde a antiguidade e hoje são um elemento indispensável na eletrônica e na eletricidade. Algumas de suas aplicações mais conhecidas são:

• Fabricação de fitas magnéticas. Na indústria eletrônica e de informática, o magnetismo permite o armazenamento de informações através de óxidos de ferro cujas partículas, suscetíveis de ordenação pelo campo magnético, podem ser lidas com código binário.
• Transformadores elétricos. Usando bobinas e eletroímãs, a corrente elétrica pode ser modulada para alterar rapidamente os campos eletromagnéticos. Este princípio é fundamental na transmissão elétrica moderna e também se aplica a rádios, alto-falantes e outros dispositivos.
• Motores CA. Esses motores são uma espécie de eletroímã, pois os ímãs giratórios mobilizam os rotores com seus campos magnéticos.
• Suspensão magnética. Ímãs grandes e poderosos são usados ​​na suspensão magnética de trens e outros veículos, bem como em guindastes magnéticos industriais.
• Uso artesanal. Os ímãs costumam ser fixados em diversos artesanatos ou souvenirs turísticos à venda, sob a premissa de que, quando os turistas voltarem para casa, eles os colocarão na superfície metálica de sua geladeira.

Referências

• “Ímã” na Wikipedia.
• “Como funcionam os ímãs?” (vídeo) em Curiosamente 45.
• “O papel dos ímãs na indústria e todas as suas aplicações” em Imamagnets.
• “Ímã” em Encyclopedia.com.
• “Ímã” na Enciclopédia Britânica.