O que sabemos sobre como os ímãs funcionam? Magnetismo é a chave
Todos nós já vimos o comportamento de um ímã quando o aproximamos de algum material ferromagnético, mas você já se perguntou como eles funcionam? Aqui contamos-lhe as suas propriedades e outras curiosidades.
Os ímãs são objetos que produzem um campo magnético e se atraem ou são atraídos por outro ímã ou objeto ferromagnético, como ferro ou cobalto. Na natureza podemos encontrá-los em um mineral de ferro chamado magnetita e também podem ser criados artificialmente em laboratório.
A Terra, por exemplo, se comporta como um imã gigante porque cria um campo magnético com dois polos localizados próximos aos polos geográficos. A causa não está bem definida, mas acredita-se que o movimento do metal fundido no núcleo externo da Terra produza correntes elétricas e estas, por sua vez, gerem um campo magnético, explica a NASA. Essa analogia nos ajuda a entender como um ímã funciona.
Para que o magnetismo ocorra, o ímã deve ter um arranjo particular dos elétrons que o compõem. É importante notar que os elétrons giram em torno de seu próprio eixo – uma propriedade conhecida como spin – que faz com que campos magnéticos sejam gerados.
Na maioria dos materiais, os elétrons giram em direções opostas, permitindo que seu magnetismo se anule. No entanto, em elementos como ferro e níquel, os elétrons tendem a girar na mesma direção, algo que permite que seus átomos sejam fortemente magnéticos, mas isso não os torna ímãs, esclarece a National Geographic. Para se tornar magnetizado, este material deve entrar no campo magnético de um ímã existente.
Creando un imán
— Genios de la Física y Química (@GeniosFisica) July 23, 2023
Si necesitas un imán con urgencia, pero no tienes uno en casa, puedes fabricar uno con los materiales disponibles que todo el mundo tiene... pic.twitter.com/V760MarNr9
Existem diferentes tipos de ímãs: permanentes, temporários e eletroímãs. Os ímãs permanentes retêm seu magnetismo uma vez magnetizados. No entanto, as tempestades mantêm essa propriedade apenas na presença de um campo magnético. Os eletroímãs, por outro lado, consistem em bobinas de fio enrolado que servem como ímãs quando a corrente elétrica é passada para eles.
A força do magnetismo: atração e repulsão
A força produzida pelo movimento de cargas elétricas é conhecida como magnetismo. Foi experimentado pela primeira vez nos tempos antigos por meio de pedras de imã, que são naturalmente magnetizadas em magnetita. As primeiras bússolas magnéticas que existiram consistiam nessas pedras suspensas para que pudessem girar.
As fontes de campo magnético são bipolares, e é por isso que cada ímã tem um polo norte e um polo sul. Dessa forma, forma-se um campo toroidal, definido por linhas invisíveis que saem do polo norte e entram pelo polo sul. E algo que sempre aprendemos na escola é que polos opostos se atraem, enquanto polos iguais se repelem.
Onde está o imã mais forte do mundo?
Ele detém um recorde do Guinness desde o ano 2000 e possui um campo magnético com força de 45 Tesla: é o ímã mais poderoso do mundo. Está localizado no Laboratório Nacional de Alto Campo Magnético (MagLab) da Universidade Estadual da Flórida.
Combina um imã supercondutor de 11,5 Tesla com um imã resistivo de 33,5 Tesla, especifica o MagLab, e é por isso que se referem a ele como um imã híbrido, sendo um dos poucos no mundo.