Eletroímã vs ímã permanente
Eletroímãs e ímãs permanentes são dois tópicos importantes na teoria eletromagnética. Este artigo irá explicar os fundamentos do magnetismo, eletroímã e ímã permanente e descrever a diferença entre os dois ímãs.
O que é eletroímã?
Para entender os eletroímãs, é preciso primeiro entender as teorias por trás do magnetismo. O magnetismo ocorre devido às correntes elétricas. Um condutor de transporte de corrente direto exerce uma força, normal à corrente, em outro condutor de transporte de corrente colocado paralelo ao primeiro condutor. Como essa força é perpendicular ao fluxo de cargas, não pode ser uma força elétrica. Posteriormente, isso foi identificado como magnetismo.
A força magnética pode ser atrativa ou repulsiva, mas sempre mútua. Um campo magnético exerce força sobre qualquer carga em movimento, mas as cargas estacionárias não são afetadas. Um campo magnético de uma carga em movimento é sempre perpendicular à velocidade. A força em uma carga em movimento por um campo magnético é proporcional à velocidade da carga e à direção do campo magnético.
Um ímã possui dois pólos. Eles são definidos como Pólo Norte e Pólo Sul. As linhas do campo magnético começam no Pólo Norte e terminam no Pólo Sul. No entanto, essas linhas de campo são hipotéticas. Deve-se notar que os pólos magnéticos não existem como monopólos. Os pólos não podem ser isolados. Isso é conhecido como a lei de Gauss para o magnetismo. Um eletroímã é um componente feito de loops de transporte de corrente. Esses loops podem ter qualquer formato, mas os eletroímãs comuns têm o formato de solenóides ou anéis.
O que é ímã permanente?
Visto que a corrente elétrica é a única maneira de criar um ímã, os ímãs permanentes devem consistir em correntes. Cada átomo tem elétrons orbitando o núcleo do átomo, e esses elétrons têm uma propriedade chamada spin eletrônico. Essas duas propriedades são responsáveis pelo magnetismo dos materiais. Os materiais podem ser agrupados em várias categorias de acordo com suas propriedades magnéticas. Materiais paramagnéticos, materiais diamagnéticos e materiais ferromagnéticos são apenas para citar alguns. Existem também alguns tipos menos comuns, como materiais anti-ferromagnéticos e materiais ferrimagnéticos. O diamagnetismo é mostrado em átomos com apenas elétrons emparelhados. O spin total desses átomos é zero. As propriedades magnéticas surgem apenas devido ao movimento orbital dos elétrons. Quando um material diamagnético é colocado em um campo magnético externo,ele irá produzir um campo magnético fraco anti-paralelo ao campo externo. Os materiais paramagnéticos possuem átomos com elétrons desemparelhados. Os spins eletrônicos desses elétrons desemparelhados agem como pequenos ímãs, que são mais fortes do que os ímãs criados pelo movimento orbital do elétron. Quando colocados em um campo magnético externo, esses pequenos ímãs se alinham com o campo para produzir um campo magnético, que é paralelo ao campo externo. Materiais ferromagnéticos também são materiais paramagnéticos com zonas de dipolos magnéticos em uma direção, mesmo antes de o campo magnético externo ser aplicado. Quando o campo externo é aplicado, essas zonas magnéticas se alinham paralelamente ao campo para torná-lo mais forte. Ferromagnetismo é deixado no material mesmo após o campo externo ser removido,mas o paramagnetismo e o diamagnetismo desaparecem assim que o campo externo é removido. Os ímãs permanentes são feitos de tais materiais ferromagnéticos.
Qual é a diferença entre eletroímãs e ímãs permanentes?
• Os ímãs permanentes também são eletroímãs com uma corrente contínua fluindo, tornando cada átomo um ímã.
• O eletromagnetismo desaparece quando a corrente externa é interrompida, mas o magnetismo permanente permanece.
