Como acontece a magnetização?: Conceitos básicos do fenômeno

A magnetização ou também chamada de magnetização ou magnetização, passa a ser um processo a partir do qual os momentos dipolares magnéticos de um material com características determinadas para ele, estão alinhados. É um processo que é realizado para criar propriedades magnéticas para uma barra de aço ou ferro, é simplesmente para transferir as propriedades de um ímã para um elemento que as recebe, fornecendo propriedades magnéticas ao referido material ou elemento, em seguida, atraindo-o para outro objetos como se fossem um ímã

Mas o que é um ímã?

Um ímã é um mineral que ocorre pela combinação de oxigênio com um radical simples ou composto no primeiro grau de oxidação e um sesquióxido de ferro cuja propriedade fundamental é atrair metais como ferro, níquel, cobalto, pois um campo magnético é criado ao seu redor.

O material ou íman tem dois pólos magnéticos distintos ou opostos, a estes chamaríamos de norte e de sul, para os chamar de forma coloquial ou popular e em consequência da sua orientação para os confins do planeta terra.

Por que os materiais são atraídos?

Quando os pólos de um ímã se aproximam, ocorre uma espécie de repulsão automática, uma vez que a atração é gerada entre os pólos opostos. Estes materiais, convertidos em ímanes, têm normalmente a forma de barras com os pólos nas extremidades ou também podem ter o clássico formato de ferradura.

Este fenômeno de magnetismo pode assumir várias formas, pode ser uma corrente elétrica em um condutor ou partículas que se movem no espaço, ou o movimento de um elétron em um orbital atômico. Os corpos são compostos de três partículas: prótons, elétrons e nêutrons. Os elétrons são naturalmente ímãs e é assim que nos corpos esses elementos estão dispersos em toda a sua extensão e podem exercer sua ação e efeito de forma natural.

Todos os materiais possuem esta propriedade?

De acordo com os experimentos realizados, a maioria dos materiais com os quais interagimos tem em maior ou menor grau a possibilidade de atrair ou ter atração magnética, claro que dentro desta ampla gama de materiais os metais têm uma cota maior e eficaz do que por exemplo , aquele com um material plástico.

Existem materiais como o ferro, o cobalto, o níquel que têm propriedades magnéticas muito marcadas, se os aproximarmos de um íman, veremos isso imediatamente a parte de metal vai se juntar a ele, essa é a demonstração mais simples que podemos saber. Todos os materiais têm propriedades magnéticas em algum grau. Ao colocar a matéria em um campo não homogêneo, ela é atraída ou repelida na direção do gradiente desse campo. Esta propriedade é caracterizada pela susceptibilidade magnética da matéria dependendo do grau de magnetização existente.

Essa magnetização vai depender do tamanho dos momentos de dipolo dos átomos em uma substância e do grau em que os momentos de dipolo estão alinhados uns com os outros. Podemos citar aqui o ferro, que tem ou exibe propriedades magnéticas muito marcadas, devido ao alinhamento dos momentos magnéticos de seus átomos em seu interior. certas regiões chamadas "Domínios".

Existe uma liga de Boro, Ferro e Neodímio, (NdFeB), que têm seus domínios alinhados e são usados ​​para fazer ímãs permanentes. O forte campo magnético produzido por um típico ímã de três milímetros de espessura feito desse material é comparável a um eletroímã feito de um circuito de cobre que carrega uma corrente de vários milhares de amperes. Em comparação, a corrente em uma lâmpada típica é de 0,5 amperes.

Momento magnético

A magnetização M de um corpo é causada por correntes elétricas circulantes ou momentos magnéticos atômicos elementares e é definida como o momento magnético por unidade de volume de tais correntes ou momentos. No sistema de unidades mks (SI), M é medido em webers por metro quadrado.

Por outro lado, é necessário conhecer o efeito que a magnetização tem nas propriedades físicas das substâncias, entre as quais podemos citar: resistência elétrica, calor específico e tensão elástica.

Campo magnético

O que mostra que existe um campo magnético é a força exercida sobre aquelas cargas que estão em movimento, essa força desvia as partículas sem alterar sua velocidade.

Isso pode ser observado, por exemplo, no torque em uma agulha de bússola que atua para alinhar a agulha com o campo magnético da terra, a referida agulha é um fino pedaço de ferro que foi magnetizado. Um extremo é frequentemente chamado o pólo norte e o outro pólo extremo sul, portanto, a força entre os dois pólos é atrativa, enquanto a força entre os pólos semelhantes é repulsiva.

Características do ccampo magnético

Esse campo magnético pode ser chamado de Densidade de Fluxo Magnético ou Indução Magnética, e sempre será simbolizado pela letra B. Uma propriedade fundamental de um campo magnético é que seu fluxo através de qualquer superfície fechada desaparece. (Uma superfície fechada é aquela que envolve completamente um volume.) Isso é expresso matematicamente por div B = 0 e pode ser fisicamente compreendido em termos das linhas de campo que representam B.

Os campos magnéticos são medidos em unidades de tesla (T). (Outra unidade de medida comumente usada para B é o gauss, embora não seja mais considerada uma unidade padrão. Um gauss é igual a 10-4 teslas).

Nesse sentido, um campo magnético  é bem diferente de um campo elétrico. As linhas de campo elétrico podem começar e terminar com uma carga.

A fonte mais comum de campos magnéticos é o circuito de corrente elétrica. Pode ser uma corrente elétrica em um condutor circular ou o movimento de um elétron em órbita em um átomo. Associado a ambos os tipos de loops de corrente está um momento de dipolo magnético, cujo valor é iA, o produto da corrente i pela área do loop A.

Além disso, elétrons, prótons e nêutrons em átomos têm um dipolo magnético associado com sua torção intrínseca; Esses momentos de dipolo magnético representam outra fonte importante de campos magnéticos.

Uma partícula com um momento de dipolo magnético é freqüentemente chamada de dipolo magnético. (Um dipolo magnético pode ser considerado uma pequena barra de ímã. Ele tem o mesmo campo magnético que esse ímã e se comporta da mesma maneira em campos magnéticos externos.)

Quando colocado em um campo magnético externo, um dipolo magnético pode ser anexado a um torque que tende a alinhá-lo com o campo; se o campo externo não for uniforme, o dipolo também pode ser submetido a uma força.

Métodos de magnetização

Contato direto:

É o mais utilizado, basta esfregar uma ponta do material, seja ferro ou aço, com um dos pólos do ímã, enquanto esfrega a outra ponta com o outro pólo. Embora seja verdade que isso seja facilmente demonstrado, devemos também saber que os diferentes Os materiais magnéticos requerem diferentes energias de magnetização, portanto, é importante saber a quantidade de energia necessária para saturar totalmente os ímãs durante esse processo.

Indução:

Barras de aço ou ferro muito pequenas são aproximadas de um ímã bastante poderoso, em seguida, um cabo é enrolado em um pedaço de ferro, o que chamamos de "bobina", este procedimento irá gerar um fenômeno conhecido como eletroímã, atraindo as pequenas partículas para o ímã. É necessário esclarecer que o fenômeno de atração ocorre apenas durante o movimento da corrente elétrica.

Essas linhas sempre se fecham sobre si mesmas, portanto, se entrarem em um determinado volume em algum ponto, devem sair desse volume também. Nesse sentido, um campo magnético é bem diferente de um campo elétrico. As linhas de campo elétrico podem começar e terminar com uma carga.


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