propriedades magnéticas em materiais .de acordo com a constituição química do ímã artificial,

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  • Propriedades Magnticas em Materiais

    FACULDADE SUDOESTE PAULISTA

    Cincia e Tecnologia de Materiais

    Prof. Msc. Patrcia Correa

  • Propriedades Magnticas dos

    Materiais

    Materiais magnticos: Ims

    Esses possuem propriedade de atrair ou repulsar objetos que tem sensibilidade a ao de campo magntico.

    So utilizados em inmeras aplicaes:

    motores eltricos,

    geradores

    armazenamento de informao (quer como suporte da informao (fitas magnticas, discos de computador, etc.), quer como ferramentas de gravao ou leitura da informao armazenada em bandas magnticas.)

  • Ims:

    Observada pela primeira vez com o tetrxido de triferro, numa regio da

    sia, chamada Magnsia. Por causa desse fato esse minrio de ferro

    chamado magnetita, e os ms tambm so chamados magnetos. Esses

    materiais tem propriedade de atrair ou repulsar o ferro.

    A magnetita o m que se encontra na natureza: o m natural.

    Chamamos corpo neutro quele que no tem propriedade magntica: corpo

    imantado quele que se tornou m (artificial).

    De acordo com a constituio qumica do m artificial, ele pode manter a

    propriedade magntica por muito tempo, at por muitos anos, ou perd-la

    logo depois que cesse a causa da imantao. No primeiro caso o m

    chamado permanente; no segundo, m temporal, ou transitrio. Os

    eletroms so sempre ms temporais. Os ms naturais so permanentes.

  • Ims possuem propriedades magnticas em certas regies, que chamamos regies polares norte e sul. Os plos de um m so inseparveis. Se cortamos um m, os polos norte e sul no ficam isolados. Na parte correspondente ao polo norte aparece um novo polo sul; e na parte correspondente ao polo sul primitivo aparece um novo polo norte.

  • CAMPO MAGNTICO

    Orientao do campo

    Campos magnticos Terrestre e da

    Bssola

  • O que um material magntico? O que ele possui que o torna to diferentes dos demais materiais?

    Domnios Magnticos

    Parede

    de

    Block

  • Como tornar um material magntico?

    1. A partir de um outro campo magntico.

    2. A partir de uma corrente eltrica.

  • TIPOS DE MATERIAIS MAGNETIZADOS:

    1. Paramagnticos

    2. Diamagnticos

    3. Ferromagnticos

  • Paramagnticos - so materiais que possuem eltrons desemparelhados e

    que, quando na presena de um campo magntico, se alinham, fazendo surgir

    dessa forma um m que tem a capacidade de provocar um leve aumento na

    intensidade do valor do campo magntico em um ponto qualquer. Esses

    materiais so fracamente atrados pelos ms.

    Na presena de H os dipolos

    giram, alinhando-se com H,

    aumentando o efeito do campo

    externo. r>1 e Xm>0 (da

    ordem de 10-5 a 10-2)

    So materiais paramagnticos: o alumnio, o magnsio, o sulfato de cobre, etc.

  • Diamagnticos so materiais que se colocados na presena de um campo

    magntico tem seus ms elementares orientados no sentido contrrio ao sentido

    do campo magntico aplicado. Assim, estabelece-se um campo magntico na

    substncia que possui sentido contrrio ao campo aplicado.

    So substncias diamagnticas: o bismuto, o cobre, a prata, o chumbo, etc.

    Para esses materiais, r < 1 e

    Xm < 0 (da ordem de 10-5).

    B no interior do material < B0.

  • Ferromagnticos as substncias que compem esse grupo apresentam

    caractersticas bem diferentes das caractersticas dos materiais paramagnticos e

    diamagnticos. Esses materiais se imantam fortemente se colocados na presena

    de um campo magntico.

    So substncias ferromagnticas somente o ferro, o cobalto, o nquel e as

    ligas que so formadas por essas substncias

    Para estes materiais Xm da ordem

    de 106, conseqentemente H

  • O movimento de uma carga eltrica resulta na criao de um campo magntico.

    Um enrolamento de fio condutor (solenide), com n espiras, atravessado por uma

    corrente i origina um campo magntico, H, dado por:

    E induz um campo, B (de induo), dado por

    Propriedades Magnticas dos

    Materiais

  • Propriedades Magnticas dos

    Materiais

  • Propriedades Magnticas dos

    Materiais

    Quando um material submetido a um campo magntico H (campo

    aplicado), originado um campo de magnetizao do material, M.

    susceptibiliade

    magntica do material

  • A histerese a tendncia de um material ou sistema de conservar suas

    propriedades na ausncia de um estmulo que as gerou.

    HISTERESE MAGNTICA

  • Coercitividade a capacidade que apresenta um material magntico de manter seus ims elementares presos numa determinada posio. Esta posio pode ser modificada colocando o material magnetizado num campo magntico externo. Um material da alta coercitividade significa dizer que os seus ims elementares resistem bastante a mudana de posio, exigindo para a sua desmagnetizao um campo magntico externo mais forte. Portanto, em cincia dos materiais, a coercitividade de um material ferromagntico a intensidade do campo magntico necessria para reduzir a magnetizao deste material a zero , aps a magnetizao da amostra alcanar a saturao (estado na qual o material no pode absorver mais campo magntico, de tal maneira que um aumento na magnetizao no provoca mudana significativa na densidade do fluxo magntico).

    Coercividade Magntica

  • Curvas de Magnetizao

  • Curvas de Magnetizao

  • Curvas de Magnetizao

    Quanto maior a rea do

    ciclo de histerese de

    magnetizao mais duro

    magneticamente o

    material

  • Os materiais magnticos so classificados em duros e moles, estes

    ltimos tambm referidos como macios ou doces. Os magnetos duros,

    tambm chamados ms, so aqueles "permanentes" - o que significa

    que exigem um forte campo externo para levar sua magnetizao a zero.

    J os magnetos moles possuem um magnetismo facilmente reversvel.

    Duros Moles

  • Classificao dos materiais em termos de

    propriedades magnticas

    Materiais diamagnticos (Ex. Zn Cd Cu, Ag, Sn) pequenos valores

    negativos de (ou seja, o campo de magnetizao ope-se ao campo

    aplicado e desaparece quando de retira o campo aplicado)

    Materiais Paramagnticos (ex. Al, Ca, Pt, Ti) pequenos valores positivos

    de (o campo de magnetizao desaparece quando de retira o campo

    aplicado)

    Materiais Ferromagneticos (o Fe, o Ni e o Co) - grande (>>1). O campo

    de magnetizao mantm-se quando se remove o campo aplicado.

    Materiais Ferrimagnticos (ferrites, magnetites, em geral xidos metlicos)

    os ons tm dipolos magnticos de intensidade diferente. Logo existe sempre

    um momento resultante.

  • As substncias

    ferromagnticas so

    fortemente atradas pelos

    ms. J as substncias

    paramagnticas e

    diamagnticas so, na

    maioria das vezes,

    denominadas de

    substncias no

    magnticas, pois seus

    efeitos so muito

    pequenos quando sobre a

    influncia de um campo

    magntico.

  • Influncia da Temperatura sobre o Comportamento Magntico

  • Supercondutividade

    uma propriedade fsica. De caracterstica intrnseca de certos materiais, quando resfriados a temperaturas extremamente baixas, tendem a conduzir corrente eltrica sem resistncia nem perdas. Como esses materiais no possuem resistncia eltrica, o que significa que os eltrons podem se deslocar livremente atravs deles, eles podem transmitir grandes quantidades de corrente eltrica por longos perodos sem perder energia na forma de calor. Foi comprovado que malhas de fios supercondutores podem transmitir correntes eltricas por centenas de anos sem nenhuma perda considervel. Essa propriedade tem implicaes para a transmisso de energia eltrica, se as linhas de transmisso puderem ser feitas de cermicas supercondutoras, e para dispositivos de armazenamento de energia eltrica.

  • Efeito Meissner

    Uma propriedade de um supercondutor que, assim que ocorre a transio do estado normal para o estado supercondutor, os campos magnticos externos no podem penetr-lo. Esse efeito chamado de efeito Meissner e tem implicaes para a fabricao de trens de alta velocidade com levitao magntica. Isso tambm tem implicaes quanto fabricao de pequenos e poderosos magnetos supercondutores para a gerao de imagens por ressonncia magntica.

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