O eletromagnetismo

Dizem que foram meus antepassados gregos que registraram as primeiras observações sobre esse fenômeno. Foi na cidade de Magnésia onde eles usavam magnetita para atrair pedaços de ferro.

Vinte e poucos séculos depois, aqui estamos nós prontos para transformar o turbilhão de informações que a internet nos oferece em conhecimento. Prontos para ver o que há de tão interessante nesse fenômeno.

Primeiro vamos enumerar algumas aplicações práticas do magnetismo.

Se voce está diante de um computador nesse momento, saiba que o HD e talvez o monitor desse computador estejam usando ímãs para exercer suas funções. Os ímãs dão aos discos rígidos a capacidade de se lembrar de informações e dados mesmo após a energia elétrica ser desligada.

Televisores, alto-falantes, campainhas, motores elétricos, microfones, alarmes, bússolas….

Alguns países desenvolvidos estão usando poderosos eletroímãs para desenvolver trens de alta velocidade, os maglev.

Tudo começou por volta do século XII, quando pequenos pedaços de ferro começaram a ser magnetizados esfregando-se um ímã natural em uma agulha de ferro, por exemplo. Se a agulha for suspensa por uma corda leve ou flutuando na água sobre algo leve ela passa a apontar na direção norte-sul. Temos então uma  bússola. Capaz de te indicar o norte mesmo à noite ou em um dia nublado.

Nos elementos feromagnéticos (níquel, ferro e cobalto) existem regiões microscópicas denominadas domínios magnéticos. Cada domínio desses é como um ímã muito pequeno e que possui pólos norte e sul. Quando esses pólos apontam para direções aleatórias, suas propriedades magnéticas se anulam e o material está desmagnetizado. Se a maioria desses domínios estiver apontando para uma mesma direção eles combinam seus campos magnéticos para formar um campo magnético maior, e tão mais intenso quanto maior for o número de domínios.

É por isso que se quebrarmos um ímã, cada um de seus pedaços será um ímã completo com pólos norte e sul. É o que se chama de inseparabilidade dos pólos magnéticos. É impossível a existência de um monopólo magnético.

Se, para magnetizar uma agulha de ferro, nós temos que alinhar os domínios magnéticos. É fácil imaginar o efeito que um aquecimento pode trazer a uma agulha magnetizada. O aumento na temperatura implica em uma maior agitação e uma conseqüente desmagnetização parcial ou total.

Os ímãs de neodímio são considerados os mais fortes e os  ímãs de cerâmica, como os usados nos ímãs de geladeira e em experimentos de ciências no ensino fundamental, contêm óxido de ferro em uma composição de cerâmica, às vezes chamados de ímãs férricos, não são muito fortes.

Clique aqui para ver outra matéria no deltateta sobre magnetismo: “Campo magnético faz objeto flutuar”.  Onde um pião gira flutuando sobre um ímã.

O campo magnético faz objeto flutuar

Nesse vídeo podemos observar a ocorrência de dois efeitos físicos:

A repulsão magnética dos ímãs, pólos iguais se repelem;

Efeito giroscópico, a estabilidade causada pela rotação do ímã pequeno que faz com que ele permaneça estável sobre o outro. Um corpo que gira com grande velocidade angular tende a manter inalterado o seu eixo de rotação. Basta nos lembrarmos de como é difícil nos equilibrarmos sobre uma bicicleta parada, mas se ela estiver em movimento (as rodas girando) a tarefa é muito mais fácil.

O resultado é muito interessante, pois a força magnética (vertical para cima) compensa o peso e a conservação do momento angular devida à rotação mantém o ímã em forma de pião flutuando.

Um aluno meu fez um pião com 4 ímãs. Eu só preciso de um ímã grande como esse do vídeo para tentar o experimento.