Todo material magnético está associado a um
campo magnético, a região localizada ao redor desse material. Nesse campo, qualquer outro material que seja suscetível a efeitos magnéticos sofrerá a influência de uma força: a
força magnética.
Desde que o físico francês
André-Marie Ampère (1775-1836) divulgou suas idéias, a explicação mais aceita para a existência de materiais magnéticos - ímãs permanentes ou temporários - é que nesses materiais existem
correntes internas associadas ao campo magnético.
Hoje, com o
modelo atômico, sabemos que esses materiais são constituídos de átomos e, conseqüentemente, possuem elétrons que, além de apresentarem movimento ao redor do núcleo atômico (onde se encontram prótons e nêutrons), também apresentam movimento em torno do seu próprio eixo.
Correntes elétricas
Elétrons em movimento - ou pequenas quantidades de elétrons com movimentos na mesma direção e no mesmo sentido - formam
correntes elétricas internas, cada uma delas associada a um campo magnético, como foi comprovado no
experimento de Öersted. Na verdade, podemos considerar essas correntes elétricas como pequenos ímãs, presentes nos átomos e em alguns materiais.
Todos os materiais são formados por vários pedaços de matéria - e, em alguns materiais, os pedaços de matéria apresentam uma corrente interna com orientações distintas, sendo que, no geral, o efeito de um pedaço anula o do outro. Quando quase todos esses pequenos ímãs internos - em um pedaço de ferro ou de níquel, por exemplo - são alinhados paralelamente, apresentando a mesma direção e sentido, temos um ímã.
Domínios magnéticos
Isso pode ocorrer porque, nesses casos, temos mais movimento em uma determinada direção do que em outra, fazendo com que os demais pedaços também adquiram o mesmo tipo de
orientação magnética. Esses pedaços da matéria com a mesma orientação magnética são chamados
domínios magnéticos e constituem um ímã.
Sabemos que, apesar de todos os materiais terem elétrons, nem todos são ímãs - e alguns não são atraídos nem pelos ímãs mais potentes. Ocorre que alguns materiais - como, por exemplo, o ferro e o níquel - apresentam uma direção predominante para o movimento de suas correntes internas; e o campo magnético associado aos pequenos ímãs relacionados a essa direção predominante é suficiente para alinhar os demais domínios.
Materiais ferromagnéticos, paramagnéticos e diamagnéticos
Em alguns casos, basta a pequena ajuda de um campo externo para que o alinhamento ocorra, e assim temos a matéria-prima para os
ímãs permanentes ou naturais. Esses materiais são denominados
ferromagnéticos e são amplamente empregados no uso de ímãs permanentes, gravações magnéticas e transformadores.
Outros materiais - como o alumínio, o cromo e o estanho - necessitam de um campo magnético intenso para terem seus domínios alinhados. Para tanto, é necessário um campo magnético externo, o que faz esses materiais serem denominados de
paramagnéticos. Observe-se que, nesses casos, a intensidade da interação é muito pequena.
No caso da prata, do ouro, do chumbo e da água, eles são denominados
diamagnéticos. Eles interagem com campos magnéticos, mas com uma fraca repulsão (ou seja, seus domínios magnéticos se orientam em sentido contrário ao do campo externo), e não conseguimos que seus domínios magnéticos sejam orientados na mesma direção e no mesmo sentido do campo externo.
É importante destacar que o alinhamento nunca é total - e que falamos aqui em termos de médias.
A figura a seguir mostra um pedaço de ferro não magnetizado, com os domínios desalinhados (a); e o mesmo pedaço de ferro magnetizado com seus domínios alinhados (b) devido à ação de campos magnéticos externos:
Desmagnetização
Um material imantado pode ser
desmagnetizado desde que seus domínios fiquem desalinhados. No caso de materiais paramagnéticos, isso pode ser obtido diminuindo a ação do campo magnético externo. No caso dos materiais ferromagnéticos, isso pode ser obtido por meio de aquecimento do material, fazendo com que seus átomos e seus domínios magnéticos fiquem fora de alinhamento. A temperatura mínima em que ocorre a desmagnetização de um material é denominada de
temperatura Curie, e, para o ferro, ela é de 770
o C.
A desmagnetização também pode ser obtida pela ação de um campo externo em oposição ao magnetismo original do material - ou com pequenas pancadas em um material magnetizado.
Bibliografia
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Apostila de Física 3 para o curso de Eletromagnetismo - Instituto de Física USP - São Paulo 2002.
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Física 3: Eletromagnetismo/GREF. 3ª edição - Edusp/Editora da Universidade de São Paulo - São Paulo - 1998.
HAMBURGER, Ernst. W. -
O que é física - Editora Brasiliense - Coleção Primeiros Passos - 3ª reimpressão da 6ª edição - São Paulo 2007.
PIETROCOLA, Maurício P.
Projeto para melhoria do Ensino Público - Atualização dos Currículos de Física no Ensino Médio de Escolas Estaduais: A Transposição das Teorias Modernas e Contemporâneas para Sala de Aula - 2003 - Faculdade de Educação da Universidade de São Paulo e FAPESP 2003 / 00146 -3.
UENO, Paulo T. -
Física no cotidiano - leituras e atividades - Volume 3 - Editora Didacta.
Criando um ímã (em 30/03/08).
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