O magnetismo consiste em um fenômeno de atração e repulsão, que é observado entre dois objetos que possuem diferentes propriedades magnéticas.
Na física e nas ciências naturais, o movimento de cargas elétricas é o responsável pelos fenômenos magnéticos, já que os átomos produzem seu próprio campo magnético.
Além disso, as partículas elementares (prótons, nêutrons e elétrons) também possuem um campo magnético, oriundo de uma propriedade quântica conhecida como “spin”.
De maneira geral, o magnetismo é explicado pelas forças dipolo, ou seja, da interação entre as moléculas, que podem ser atraídas ou repelidas por seus polos.
Um exemplo muito comum é o ímã, que ao entrar em contato com uma superfície metálica tende a ser atraído em um fenômeno conhecido como “dipolo magnético”.
Os primeiros estudos sobre magnetismo tiveram origem na Grécia Antiga, em uma cidade conhecida como Magnésia, no século XIII a.C.
Os gregos costumavam observar a natureza e, assim, perceberam que uma determinada pedra (magnetita) tinha o poder de atrair o ferro.
No entanto, a primeira aplicação prática do magnetismo ocorreu na China, onde se descobriu a agulha magnetizada e, já no século VI, são fabricados ímãs.
Mais tarde, em 1280, esse componente seria aperfeiçoado por Flávio Gióia, na Itália, para a invenção da bússola.
Foi somente no século XIII que os estudos sobre magnetismo realmente ganharam força, a partir de trabalhos envolvendo a eletricidade e o magnetismo.
Antes desse período, os dois fenômenos eram vistos como completamente separados, tanto que a teoria do eletromagnetismo só foi aceita em meados do século XIX.
Hoje em dia, o eletromagnetismo e o magnetismo são usados como base para o aperfeiçoamento de muitos instrumentos do cotidiano.
Do mesmo modo, ele pode ser utilizado para a produção de energia, ondas de rádio, aparelhos de comunicação, entre muitas outras aplicações em empresas de engenharia elétrica.
Pensando nisso, separamos 5 curiosidades sobre o magnetismo, para perceber como o fenômeno é constante no dia a dia.
1 – Magnetismo no cotidiano
O magnetismo é uma força invisível e isso faz com que ele esteja presente em muitas ocasiões do cotidiano, mesmo que a gente não perceba.
Ele pode se apresentar na natureza, ou ainda ser oriundo de fontes artificiais, isto é, produzidas pelo homem. Por isso, engana-se quem pensa que o magnetismo é visto somente nos ímãs.
Alguns dos exemplos do magnetismo em nosso dia a dia são:
- Instrumentos elétricos;
- Brinquedos;
- Motores de carros;
- Geradores de energia;
- Memórias de tarjetas de crédito;
- Discos rígidos de computadores;
- Equipamentos Magnéticos.
Além disso, o magnetismo é usual nas aplicações industriais, principalmente nas empresas de usinagem. Isso porque elas utilizam diversas ferramentas que necessitam do fenômeno para operação.
Um bom exemplo disso é o processo de solda, operação que realiza a união de dois ou mais materiais metálicos, por meio do derretimento da matéria.
Para a formação de ângulos extremamente precisos, é fundamental o uso de um esquadro magnético, uma ferramenta de corte e solda que facilita o esquadrejamento e alinhamento das peças usinadas.
Mais do que formar componentes detalhados, o esquadro também evita acidentes, como queimaduras de solda.
Isso ocorre porque com esse item não é necessário realizar o contato manual do soldador com o instrumento.
2 – Ondas eletromagnéticas
As ondas eletromagnéticas também demonstram a presença constante do magnetismo no cotidiano.
Basicamente, elas consistem em pulsos energéticos que se propagam no espaço, realizando o transporte de energia.
No caso das eletromagnéticas, essas ondas têm o poder de propagação no vácuo. São alguns exemplo as ondas de rádio, TV, celulares, internet, raios-X, microondas, etc.
A primeira descrição das ondas eletromagnéticas que se tem registro data o século XIX, pelo físico escocês James Clerk Maxwell.
Ele demonstrou a interação entre o campo elétrico e o campo magnético, bem como as relações entre a voltagem e a corrente elétrica, formando a base do eletromagnetismo atual.
As ondas eletromagnéticas são caracterizadas por três grandezas:
- O período: tempo que a onda leva para percorrer um ciclo;
- A frequência: número de ciclos por unidade de tempo (Hertz);
- A fase: avanço ou atraso da onda, em relação ao ponto de origem.
A detecção das ondas eletromagnéticas pode ser feita por meio de um sensor magnético, que também é usado para detectar o campo magnético dos ímãs permanentes integrados no êmbolo do atuador, para indicação indireta da posição da haste.
A medição das ondas eletromagnéticas é importante para análise da radiação, que tem efeitos térmicos ou atérmicos, com possibilidade de alterações biológicas.
De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), de 5 a 10% da população é eletrossensível, com sintomas frequentes de dores de cabeça, insônia, irritabilidade, depressão e maior risco no desenvolvimento de cânceres.
3 – A origem dos imãs
O ímã é o principal exemplo do fenômeno magnetismo. De fato, o componente é visto com um corpo que gera um campo magnético ao seu redor.
Esse campo atua na força de atração ou repulsão de um determinado objeto. Os ímãs são classificados de duas formas: natural ou artificial.
Os ímãs naturais são originários do óxido de ferro. Já os artificiais são constituídos de ligas metálicas ou materiais cerâmicos, que são submetidos a fortes campos magnéticos e, assim, adquirem propriedades magnéticas.
Conforme apresentado anteriormente, a descoberta do primeiro ímã natural ocorreu na Grécia Antiga, na região da Magnésia, conhecida pela abundância do óxido de ferro.
Posteriormente, os chineses aprimoraram a propriedade direcional do ímã natural, utilizando as pedras no que se tornou as primeiras versões da bússola.
Hoje em dia, podemos encontrar os ímãs em vários formatos: seja em decorações para geladeiras, barra de imã para utensílios domésticos, aplicações industriais, entre outras.
4 – Imãs mais fortes do mundo
Os inúmeros tipos de ímãs conhecidos podem ser temporários ou flexíveis, isto é, produzem seus campos magnéticos na presença ou não de outro campo magnético. No entanto, o que define a força de um ímã é, majoritariamente, o material de confecção.
De acordo com os cientistas, os ímãs mais fortes do mundo são constituídos de metais de terras raras, como o neodímio (com ferro e boro) e cobalto-samário.
Atualmente, o ímã mais forte da Terra é o Split Magnet, com potência de 25 Tesla (o que equivale a, aproximadamente, 500 mil vezes o total do campo magnético do planeta).
O Split Magnet é usado para o estudo de física, química e bioquímica, além de pesquisas em estrutura eletrônica.
Ele ainda pode ser usado em projetos de assistência técnica de placas eletrônicas e no desenvolvimento de células fotoelétricas e semicondutores de computadores.
5 – Relação entre eletricidade e magnetismo
O chamado “eletromagnetismo” é a parte da Física que relaciona justamente a eletricidade com o magnetismo.
Para compreender esse fenômeno, é preciso saber que as cargas elétricas em movimento geram o campo magnético. Já a variação do fluxo magnético produz o campo elétrico.
Por isso, essas grandezas estão diretamente relacionadas.
Vale mencionar neste ponto que o eletromagnetismo teve notoriedade somente em 1820, com o físico dinamarquês Hans Christian Oesterd.
Isso porque houve a invenção dos geradores elétricos que permitiam a geração de correntes elétricas. Assim, foi possível demonstrar a presença de corrente elétrica no campo magnético.
Dizemos, portanto, que a força magnética somente surge quando um fio é percorrido por uma corrente elétrica.
Sendo assim, o campo magnético do ímã possibilita o surgimento de forças magnéticas que atuam sobre as cargas elétricas, quando permanecem em movimento ordenado.
Em resumo, o movimento das cargas elétricas está diretamente associado à presença de um campo magnético. Por conseguinte, esse campo age na força magnética em outras cargas elétricas em movimento.
Apesar de parecer complicado, a explicação esboça como a eletricidade e o magnetismo estão relacionados, sendo a chave para a compreensão dos fenômenos envolvendo correntes elétricas.
Atualmente, toda empresa de projetos elétricos leva em consideração o fenômeno do magnetismo para execução de instalações, desde procedimentos simples, até projetos de alto nível de complexidade.
Inclusive, o sistema de para raios (SPDA) é um dos mais completos no assunto de eletromagnetismo.
Não só em projetos elétricos é possível aplicar o eletromagnetismo. O fenômeno também é observado em vários planejamentos de engenharia civil, que utilizam recursos como maquete eletrônica 3D para melhor visualização de seus trabalhos.
É importante destacar neste ponto que não apenas na área de construção civil, as maquetes também auxiliam os trabalhos em arquitetura e design de interiores para projetos residenciais e em urbanismo.
Isso quer dizer que os avanços no estudo do eletromagnetismo e nas relações entre eletricidade e magnetismo permitiram o desenvolvimento de inúmeras tecnologias, que facilitam os trabalhos e colaboram para a sociedade.
Com isso, o incentivo em estudos na área é relevante. Afinal, a física e a compreensão das ciências naturais são a chave para o homem e o avanço social.
Esse texto foi originalmente desenvolvido pela equipe do blog Guia de investimento, onde você pode encontrar centenas de conteúdos informativos sobre diversos segmentos.
