Magnetismo

O magnetismo é uma forma de energia apresentada apenas por alguns materiais, tais como ferro, aço, compostos de ferro, ligas especiais, níquel e cobalto.

Entre outras propriedades, os corpos com magnetismo apresentam a de atrair outros corpos. Nota-se, entretanto, que só os corpos feitos com os materiais citados no parágrafo anterior podem ser atraídos.

Os corpos que possuem magnetismo são denominados ÍMÃS. Os ímãs são normalmente produzidos pelo homem (ÍMÃS ARTIFICIAIS); há, porém, o ÍMÃ NATURAL, um composto de ferro conhecido pelo nome de MAGNETITA, encontrado com relativa facilidade na natureza. Quando se faz um corpo adquirir propriedades magnéticas, ele pode perdê-las em pouco tempo ou conservá-las por toda a sua existência. No primeiro caso temos um ÍMÃ TEMPORÁRIO e no segundo caso um ÍMÃ PERMANENTE. Um ímã natural é permanente.

Várias teorias têm sido apresentadas para explicar o magnetismo, entre as quais destacamos a de WEBER-EWING (TEORIA DOS ÍMÃS MOLECULARES) e a dos DOMÍNIOS MAGNÉTICOS, esta última mais moderna e mais completa.

A teoria dos ímãs moleculares diz que as moléculas das substâncias magnéticas (as que podem apresentar propriedades magnéticas) são pequenos ímãs, cujos efeitos não podem ser apreciados porque estão dispostos no corpo de tal forma que suas ações se anulam mutuamente. A imantação de um corpo consiste em “arrumar” os ímãs moleculares de modo que suas ações se somem. Esta teoria, com o conhecimento atual da constituição da matéria, cedeu lugar a novas ideias.

A teoria dos domínios magnéticos baseia-se no fato de que os fenômenos magnéticos resultam do movimento de cargas elétricas. É fato comprovado e de grande aplicação que uma carga elétrica em movimento apresenta não só um campo elétrico como também, e principalmente, propriedades magnéticas; convém ressaltar que as propriedades magnéticas só são observadas quando a carga está em movimento, ao passo que o campo elétrico existe também quando ela está em repouso.

Conhecendo o fato acima e sabendo que os elétrons dos átomos de um corpo estão sempre em movimento (“spin” e movimento em suas órbitas), o homem concluiu que todos os elétrons de um corpo têm propriedades magnéticas (são ímãs pequeníssimos).

Mas esta conclusão não contraria o que foi afirmado no primeiro parágrafo? Se todos os corpos apresentam elétrons em movimento, todos têm, propriedades magnéticas?

A resposta é NÃO para as duas perguntas. Sabe-se que quando duas cargas elétricas iguais se movimentam em sentidos opostos os seus efeitos magnéticos se anulam. Sabe-se também que os elétrons dos átomos constituem dois grupos que giram em sentidos opostos. Quando esses dois grupos são iguais (em número de elétrons), as propriedades magnéticas dos átomos são nulas, fato que ocorre com a maioria das substâncias. Quando os grupos são quantidades de elétrons diferentes, há o predomínio de um deles, e os átomos são minúsculos ímãs; isto é o que ocorre com os materiais a que nos referimos no início do capítulo e que são chamados MATERIAIS MAGNÉTICOS. Os átomos com propriedades magnéticas reúnem-se em grupos de aproximadamente 10¹⁵ unidades, constituindo DOMÍNIOS MAGNÉTICOS.

Um pedaço de ferro, por exemplo, é formado por domínios. Observa-se, entretanto, que os efeitos dos domínios não se somam, como acontece com os efeitos dos átomos que os constituem, e, em verdade, praticamente se anulam. É por este motivo que normalmente um corpo de material magnético não é um ímã. Este fato é consequência da má disposição dos domínios, cujas ações estão em oposição, fazendo com que o corpo, como um todo, não apresente qualidades magnéticas. É possível, porém, dar nova disposição aos domínios, que resulte numa ajuda mútua por parte desses grupos de átomos, produzindo-se então um ímã. Fazer um corpo apresentar propriedades magnéticas, ou IMANTÁ-LO (ou ainda MAGNETIZÁ-LO), é, portanto, orientar os seus domínios de modo que somem suas ações magnéticas.

Campo Magnético

Qualquer região ou matéria em que são observados efeitos magnéticos é um campo magnético. Pode-se tomar conhecimento de um campo magnético com auxílio de uma bússola (agulha magnética) ou de um fio conduzindo corrente elétrica. Quando o campo existe, age uma força sobre a agulha magnética, forçando-a a mudar de posição. No caso do fio, o campo magnético atua sobre as cargas em movimento no mesmo, obrigando-as a mudar de direção, o que, por sua vez, provoca o deslocamento do fio. Para representar graficamente um campo magnético, dando uma ideia de sua grandeza em diferentes pontos, bem como da sua forma (que dependerá da forma do corpo magnetizado), usamos linhas que são chamadas LINHAS DE FORÇA. Estas linhas são traçadas de tal modo que indicam as ações do campo sobre corpos magnéticos nele colocados.

Magnetismo Terrestre

A Terra é um gigantesco (porém relativamente muito fraco) ímã. A ação do seu campo magnético sobre pequenas agulhas imantadas que giram livremente sobre eixos (as bússolas) permite um traçado da sua forma e o conhecimento da sua direção e do seu sentido.

Quando o campo magnético da Terra age sobre uma bússola, os extremos desta ficam apontados aproximadamente para os polos norte e sul geográficos, e por este motivo são chamados respectivamente de polo Norte e polo sul. Este fato pode ocorrer com qualquer ímã em barra que possa mover-se livremente; daí a designação de polo norte e sul dada às extremidades desses ímãs (e, por semelhança de efeitos, a outros de formas diferentes), onde o seu magnetismo torna-se mais aparente.

A ação do campo magnético terrestre sobre a bússola não se faz sentir apenas no plano horizontal, fazendo-a deslocar-se para estacionar na direção norte-sul da Terra. Verifica-se também que a bússola apresenta uma inclinação em relação à horizontal do lugar em que está situada, dando-se ao ângulo em apreço a denominação de INCLINAÇÃO MAGNÉTICA.

A direção norte-sul verdadeira não corresponde perfeitamente à indicada por uma bússola. O ângulo formado pelas duas direções é a DECLINAÇÃO MAGNÉTICA.

Atração e Repulsão entre Ímãs

Quando lidamos com ímãs, notamos que quando seus campos magnéticos são colocados em oposição se repelem, e quando os campos se somam a atração entre os ímãs; em outras palavras, polos de nomes iguais se repelem e polos de nomes diferentes se atraem.