Ímã

Rafael C. Asth

Professor de Matemática e Física

Ímã é um material que magnetiza e atrai objetos constituídos de ferro, cobalto e níquel. Isso se deve ao seu campo magnético, uma região no espaço ao seu redor que lhes permite interagir com esses materiais, mesmo sem contato.

Magneto é originalmente o nome dado ao ímã, isso porque ele foi encontrado na Magnésia (Grécia). Esses gregos, e também chineses, já conheciam as propriedades magnéticas de certas pedras naturais, como a magnetita.

O estudo acerca dos ímãs resultou em avanços científicos e tecnológicos ao longo da história. Hoje, além dos ímãs naturais é comum a produção de ímãs artificiais, que possuem aplicação em nossa vida diária até em grandes indústrias.

Tipos de Ímãs

Há dois tipos de ímãs: o ímã natural, encontrado na natureza; e o ímã artificial, resultante de fabricação feita mediante a utilização de materiais que possuem propriedades magnéticas. Esse processo é chamado de imantação.

O ímã natural mais comum é a magnetita, pedra vulcânica em que consta óxido de ferro na sua constituição.

Os ímãs artificiais mais utilizados são aqueles constituídos de bário, carbonato de estrôncio e óxido de ferro. O ímã de neodímio é o ímã mais poderoso que existe no mundo.

O ímã artificial, por sua vez, pode ser:

Permanente: consegue manter seu magnetismo mediante uso de materiais ferromagnéticos. Seu magnetismo pode ser perdido apenas de forma temporária em decorrência de forte temperatura ou descarga elétrica.
Temporal: o magnetismo adquirido por materiais paramagnéticos é provisório.
Eletroímã: é um aparelho capaz de gerar magnetismo mediante a presença, geralmente, de ferro.

Polos Magnéticos

Os ímãs são dipolos por terem dois polos magnéticos: o norte e o sul. Não é possível encontrar um ímã que tenha apenas um polo. Assim, mesmo que os ímãs sejam divididos, as duas polaridades sempre estarão presentes.

Trata-se de um princípio chamado de princípio da inseparabilidade dos polos.

Esses polos têm propriedades opostas, sendo responsáveis pela interação magnética entre os ímãs.

Propriedades dos ímãs

Atração e Repulsão

Os ímãs têm a capacidade de atrair certos materiais, como ferro, níquel e cobalto. No entanto, eles também podem se repelir quando seus polos magnéticos semelhantes são colocados próximos um do outro.

Linhas de Campo Magnético

Os ímãs geram linhas invisíveis de campo magnético ao seu redor, que se estendem do polo norte ao polo sul.

Domínios Magnéticos

Os ímãs são compostos por pequenas regiões chamadas de domínios magnéticos, onde os momentos magnéticos dos átomos se alinham em uma direção preferencial. Quando um ímã é magnetizado, os domínios magnéticos se alinham para criar um campo magnético macroscópico.

Magnetização

A magnetização é o processo pelo qual um material se torna magnetizado, adquirindo propriedades magnéticas. Isso pode ser alcançado por meio de várias técnicas, como atrito, indução e eletricidade.

Usos e aplicações dos ímãs

Os ímãs desempenham um papel essencial em uma ampla variedade de aplicações na vida cotidiana, na indústria e na tecnologia moderna. Aqui estão algumas das principais aplicações dos ímãs:

Tecnologia Eletrônica
Geração de Eletricidade
Tecnologia de Comunicação
Medicina
Transporte
Indústrias
Segurança e Fechaduras

A Descoberta da Indução Eletromagnética

Michael Faraday (1791-1867) descobriu que o movimento de um ímã pode gerar corrente elétrica num condutor, ou seja, a indução eletromagnética.

Em 17 de outubro de 1831, Faraday fez um experimento em que utilizou um anel triangular de ímãs permanentes que eram colocados em posições próximas.

Neste experimento, o físico e químico inglês obteve corrente elétrica induzida através da movimentação de uma barra magnética localizada no interior de uma bobina.

Para tanto, Faraday utilizou um cilindro de papel oco coberto por 8 enrolamentos de fio de cobre, cada um deles separados por algodão.

As extremidades do cilindro foram cobertas e ele as conectou a um galvanômetro (um instrumento que mede a corrente elétrica).

Analisando o comportamento do movimento da agulha desse aparelho de medição, Faraday observou que o mesmo continuava após a retirada do ímã do galvanômetro. O movimento agora acontecia em sentido contrário.

Isso mostrava que a aproximação ou o distanciamento dos ímãs resultava numa variação magnética.

O experimento de Faraday complementou o estudo de Orsted acerca do eletromagnetismo. Faraday mostrou o fenômeno inverso, ou seja, os efeitos elétricos produzidos pelo magnetismo.

O estudo de Faraday evoluiu e propiciou a descoberta dos geradores elétricos como os conhecemos.