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  • MAGNETISMO O magnetismo foi descoberto h cerca de 2.000 anos na sia Menor pelos antigos gregos, quando perceberam que certo tipo de pedra, que foi batizada como magnetita, tinha a propriedade de atrair fragmentos de ferro.

    A magnetita um m natural e descobriu-se mais tarde quando a mesma era suspensa por um fio alinhava-se na direo norte-sul, da ento recebeu o nome de pedra indicadora ou pedra-m, que nada mais do que a bssola, conhecida atualmente.

    Caracterstica do m:

    1. Atrai o ferro, principalmente a limalha de ferro alm de outros metais; essa atrao muito mais intensa do que a correspondente atrao gravitacional;

    2. capaz de imantar outro metal, passando suas propriedades para outro metal;

    3. Se suspenso pelo seu centro de gravidade, tende a manter sempre a mesma orientao;

    4. Quando aproximado de outro m, ambos podem atrair-se ou repelir-se;

    5. Cria um campo eltrico ao seu redor, da mesma forma que uma carga eltrica cria um campo eltrico no espao que a circunda.

    Definio dos polos de um m:

    Eletricidade Bsica Magnetismo Prof. Edgar Zuim Pgina 1

  • Todo m tem duas polaridades definidas. Essas polaridades so conhecidas como polos Norte e Sul.

    Observe na figura acima que mesmo dividindo o m do topo em 2, 4 e 8 partes, as polaridades Norte e Sul so mantidas. Podemos dividir sucessivamente at chegar a uma molcula, que as polaridades sero mantidas, ou seja, N e S.

    MATERIAIS MAGNTICOS E NO MAGNTICOS:

    Para entender o que so materiais magnticos e no magnticos, devemos correlacionar o magnetismo e o eltron.

    O magnetismo e o eltron; a teoria eletrnica do magnetismo:

    Foras eltricas e magnticas so diferentes e as mesmas no interagem na ausncia de movimento, a no ser que uma delas esteja em movimento, provocando a interao entre as foras.

    A figura abaixo mostra a interao entre o campo magntico e o campo eletrosttico:

    Eletricidade Bsica Magnetismo Prof. Edgar Zuim Pgina 2

  • Cientistas comprovaram que cargas eltricas em movimento produz um campo de fora multidirecionais, portanto, um campo magntico.

    Como o eltron dotado de um movimento de rotao denominado spin, ele d origem a um campo magntico.

    um campo constitudo de linhas circulares concntricas em torno do eltron.

    Temos ento o cruzamento das de fora dos campos eltricos e magnticos, perpendiculares uma a outra, conforme ilustra a figura anterior.

    Esse campo denominado CAMPO ELETROMAGNTICO.

    A molcula magntica:

    Os nicos metais naturalmente magnticos so o ferro, o nquel e o cobalto.

    Mas a vem a pergunta: se todos os materiais possuem eltrons, por que nem todos possuem propriedades magnticas?

    A resposta : os eltrons de um tomo tendem a formar pares e rbitas de spins opostos, de tal forma que seus campos magnticos so opostos e se cancelam.

    Veja a ilustrao na figura abaixo:

    Mas, e os elementos que tem um nmero mpar de eltrons no seriam magnticos?

    Isso verdade se considerarmos o tomo isolado, no entanto quando os mesmos se combinam para formar a molcula, eles se dispem de modo a possurem 8 eltrons de valncia, e nesse processo, os spins orbitais dos eltrons cancelam os campos magnticos, na maioria dos materiais.

    O domnio magntico:

    Por alguma razo esse processo sistemtico no ocorre no ferro, no nquel e no cobalto.

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  • Quando os eltrons desses materiais se combinam, eles se ionizam e compartilham seus eltrons de valncia de tal forma que muitos spins dos eltrons se adicionam ao invs de se cancelarem.

    Isso resulta na formao de regies no metal chamadas domnio magntico, que so constitudos por molculas magnticas.

    Embora o ferro, o nquel e o cobalto sejam os nicos materiais naturalmente magnticos, substncias compostas podem ser reproduzidas, com determinado processo de controle, de modo que venham a ter boas propriedades magnticas.

    Materiais ferromagnticos:

    Os materiais naturalmente magnticos so denominados ferromagnticos.

    Como os materiais magnticos contm molculas magnticas, normal a princpio admitir que todos deveriam atuar como ms?

    Errado: em condies normais as molculas magnticas esto espalhadas e orientadas de forma aleatria de forma a anular total ou parcialmente o campo magntico resultante.

    Se todas as molculas forem alinhadas na mesma direo seus campos de fora se somaro, tornando o material magnetizado resultando ento em um campo intenso.

    Porm se apenas algumas molculas se alinharem, resultar em um campo fraco e dizemos que o material est parcialmente magnetizado.

    PROCESSOS DE MAGNETIZAO E DESMAGNETIZAO:

    Como magnetizar?

    A princpio, as molculas magnticas devem ser alinhadas.

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  • A melhor forma de fazer isso aplicar um campo magntico sobre o material que se deseja magnetizar. Esse campo agir contra o campo de cada molcula do material a ser magnetizado, forando assim a orientao.

    Duas formas so usadas:

    1. Pea ao de um m;

    2. Por uma corrente eltrica.

    Quando uma pea de ferro colocada no interior de um enrolamento de fio ligado a uma bateria, a corrente eltrica provoca um campo magntico que magnetiza o ferro. o princpio do eletromagnetismo, assunto que ser abordado posteriormente.

    Quando um material magnetizado mantm seu campo magntico por longo tempo, dizemos tratar-se de um m permanente.

    Se o magnetismo for passageiro, trata-se de um m temporrio.

    Ferro duro ou ao so bons ms permanentes.

    Como desmagnetizar?

    Desmagnetizar significa desalinhar suas molculas, fazendo com que seus campos se oponham e se anulem.

    Existem basicamente 3 formas de desmagnetizar um m:

    1. Choque mecnico: se um m for martelado fortemente, o choque mecnico ser suficiente para desalinhar suas molculas;

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  • 2. Aquecimento: o efeito do aquecimento provocar a vibrao das molculas para que as mesmas de desalinhem;

    3. Se um m colocado em um campo magntico que invertam o seu sentido de forma rpida, as molculas tendem a se desalinhar. Esse procedimento normalmente feito atravs da corrente alternada (AC).

    O CAMPO MAGNTICO DA TERRA:

    Relembrando, os ms possuem polaridades distintas. Convencionou-se denominar essas polaridades como N (norte) e S (sul).

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  • Se suspendermos um m atravs de um fio, a extremidade que representa o polo N apontar para o polo Norte geogrfico da Terra, que corresponde ao polo Sul magntico.

    O polo S do m apontar ento para o polo Norte magntico da Terra, que o polo Sul geogrfico.

    O polo Sul magntico da Terra fica na regio nordeste do Canad e o polo Norte magntico aponta para a regio do continente Antrtico.

    Esta a forma como feita a leitura de uma bssola.

    A bssola possui uma agulha imantada, como se fosse um minsculo m que, obedece aos princpios de atrao e repulso dos ms.

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  • Podemos ento concluir que a Terra um imenso m.

    Qualquer que seja a posio da bssola, a agulha estar sempre apontando para o polo Norte geogrfico da Terra, obedecendo ao princpio de que polos de nomes iguais se repelem e polos de nomes diferentes se atraem.

    As leis da atrao e repulso dos ms so anlogas s leis da atrao e repulso das cargas eltricas.

    A figura a seguir mostra atravs da bssola, como a fora magntica se comporta ao redor de um m.

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  • AS LINHAS DE FORA DO CAMPO MAGNTICO:

    O campo magntico composto por linhas de fora que saem do polo N e entram pelo polo S.

    A concentrao das linhas de fora se d nos polos e se espalham por todo o espao.

    Quando maior for o nmero de linhas de fora, menor ser a distncia entre elas, portanto, mais intenso ser o campo magntico.

    As linhas de fora nunca se cruzam.

    As figuras abaixo mostram o espectro magntico. Na figura superior temos a diagramao das linhas de fora magnticas enquanto que na figura inferior temos a visualizao do espectro magntico, com o auxlio de limalhas de ferro.

    Podemos observar a alta concentrao de linhas de fora nos extremos do m.

    A INTERAO DE CAMPOS MAGNTICOS:

    Sempre que dois ms se aproximam seus campos magnticos interagem, lembrando que, as linhas de fora dos campos magnticos no se cruzam.

    Se as linhas de fora tem o mesmo sentido, elas se atraem e tem a tendncia de se unirem medida que so aproximadas. Da ento o motivo pelo qual que, polos de nomes diferentes se atraem.

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  • No entanto, se os seus sentidos forem opostos, no conseguem se combinar e ocorre a repulso.

    As figuras abaixo mostram essa situao.

    Com o auxlio da limalha de ferro, fica bem fcil visualizar essas situaes.

    RELUTNCIA MAGNTICA e PERMEABILIDADE MAGNTICA:

    O fluxo magntico, formado pelas linhas de fora, podem atravessar todos os materiais, mesmo aqueles que no possuam propriedades magnticas.

    Como exemplo, o plstico, vidro, madeira, alumnio, etc. Materiais desse tipo no oferecem praticamente nenhum tipo de resistncia ao fluxo magntico.

    No entanto, alguns materiais oferecem resistncia ao fluxo magntico.

    A resistncia ao fluxo magntico chama-se relutncia. Os materiais magnticos oferecem uma baixa relutncia ao fluxo magntico.

    Da a utilizao desse tipo de material como blindagem magntica para a proteo de certos tipos de mecanismos como, por