Curiosidades Sobre Magnetismo

A invenção da bússola e sua importância para humanidade

A invenção da bússola revolucionou a história da humanidade e deu ao homem a possibilidade de explorar um mundo novo. Tudo começou com a descoberta da agulha magnética, que era atraída para a direção dos pólos do planeta Terra.

A bússola foi inventada e aperfeiçoada por Flávio Gióia, em Amalfi, na Itália, no ano de 1280. Segundo relatos históricos, o inventor teria usado uma caixa para colocar a rosa-dos-ventos com elementos de magnetismo.

A bússola tem a referência da rosa dos ventos, que contém os pontos cardeais, colaterais e subcolaterais da Terra. Esse objeto conta ainda com uma agulha magnética, que é atraída pelo magnetismo da Terra.

Graças à invenção da bússola, o homem deu início às grandes navegações. Com a ajuda do aparelho, os espanhóis e portugueses conseguiram se aventurar pelos mares e colonizar diversas regiões da América.

Antes da invenção oficial da bússola, no entanto, o homem antigo já contava com um dispositivo semelhante, que teria sido inventado em 2000 a.C., pelos chineses.

A bússola é eficiente graças a grande quantidade de ferro derretido que existe no interior da Terra. Esse ferro funciona como um imã, que atrai a agulha magnetizada da bússola.

Quais os imãs mais fortes da Terra?

Os ímãs são objetos com campos magnéticos. A força dos imãs atrai metais, como o ferro, o níquel e o cobalto.

Existem muitos tipos de imãs, como os ímãs permanentes ou inflexíveis, que criam seu próprio campo magnético o tempo todo; e os ímãs temporários ou flexíveis, que só produzem campos magnéticos na presença de um outro campo magnético.

Também existem os eletromagnetos, que produzem campos magnéticos só quando a eletricidade passa por sua estrutura.

Dependendo do seu material de fabricação, os ímãs produzem forças diferentes, mais fortes ou mais fracas. De uma maneira geral, temos ímãs de alnico compostos por alumínio, níquel e cobalto. Todos esses tipos são mais fortes do que os ímãs de cerâmica.

Os tipos de imãs mais fortes da Terra são justamente os que fazem parte de uma categoria chamada de metais de terras raras, como os ímãs de neodímio, que contêm ferro e boro; e os ímãs de cobalto-samário, que combinam o cobalto com o elemento de terras raras.

Pesquisas de cientistas também descobriram que os polímeros magnéticos são ímãs plásticos. Estudiosos dos Estados Unidos desenvolveram o maior imã do mundo, chamado de Split Magnet, projeto feito com dois imãs de alto magnetismo. A potência gerada pelo imã é de 25 Tesla, equivalente a 500 mil vezes o total do campo magnético do planeta Terra.

O Split Magnet é hoje o imã mais forte da Terra. Ele será usado em pesquisas da área de Física, Química e Bioquímica, como em medições ópticas, no estudo da estrutura eletrônica de materiais e no desenvolvimento de células fotoelétricas e semi-condutores para computadores.

O Tubo Antigravidade (experiência de Física - magnetismo)

MAGNETISMO

Magnetismo é o fenômeno de atração ou repulsão observado entre determinados corpos, chamados ímãs, entre ímãs e certas substâncias magnéticas (como ferro, cobalto ou níquel) e também entre ímãs e condutores que estejam conduzindo correntes elétricas. Todo ímã apresenta duas regiões distintas, em que a influência magnética se manifesta com maior intensidade. Essas regiões são chamadas de polos do ímã. Esses polos possuem comportamentos diferentes na presença de outros ímãs, e são denominados Norte (N) e Sul (S). 

Tem-se a impressão de que os polos do ímã são idênticos, mas isso não é verdade, pois, suspendendo-se o ímã horizontalmente por um fio atado ao seu centro, verifica-se que, após uma série de oscilações, ele volta sempre à mesma extremidade sensivelmente para o norte e a outra para o sul. Denomina-se por isso polo norte a extremidade que se volta para o norte, e polo sul a outra.

Chamamos de ÍMÃ TEMPORÁRIO aquele que se comporta como um ímã somente quando em contato ou nas proximidades de outro ímã.

Atrações e Repulsões 

A diferente natureza dos polos de um ímã, já posta em evidência devido à sua orientação particular, evidencia-se mais ainda quando se notam as ações que os polos de um ímã exercem sobre os polos de outro ímã.

Aproximando-se do polo norte de um ímã o polo sul de outro ímã, nota-se uma atração. A partir da figura acima, podemos enunciar a lei da força magnética: Polos da mesma natureza se repelem e de naturezas diferentes se atraem.

CAMPO MAGNÉTICO

Assim como a força gravitacional e a força elétrica, a força magnética é uma interação à distância, ou seja, não necessita de contato. Dessa forma, associamos aos fenômenos magnéticos a ideia de campo, assim como nos fenômenos elétricos. Consequentemente, dizemos que um ímã gera no espaço ao seu redor um campo que chamamos de Campo Magnético (B→B→). O campo magnético interage com outros ímãs, com as substâncias magnéticas e com correntes elétricas.

Linhas de Campo MagnéticoPara se evidenciar a extensão de um campo magnético, espalha-se limalha de ferro em uma folha de papel sob a qual se encontra um ou mais ímãs. Os pedacinhos de limalha de ferro dispõem-se segundo linhas curvas que ligam os polos norte e sul, chamadas linhas de campo ou linhas de força.

Por convenção, considera-se que, no campo exterior a um ímã, as linhas de campo saem pelo polo norte e entram pelo polo sul do ímã.

  

PROPRIEDADES DOS ÍMÃS

Os polos de um ímã são inseparáveis. Não é possível partir um ímã em duas partes para separar o polo norte do polo sul. Serrando-se um imã transversalmente, obtêm-se dois novos imãs completos, isto é, surgem na secção de corte polos contrários aos das respectivas extremidades.

Quando partimos ao meio um ímã em barra, obtemos dois novos ímãs. 

Quando aquecemos um ímã acima de uma determinada temperatura, ele deixa de gerar campo magnético. Os ímãs de níquel perdem sua capacidade quando aquecidos a 350ºC, os de ferro a 770ºC e os de cobalto a 1.100ºC. Essas temperaturas são chamadas de temperaturas de Curie.

Quando aquecemos um ímã ele perde suas propriedades magnéticas.

BússolasSão aparelhos que servem para a orientação dos viajantes, que usam como ponteiro uma agulha magnetizada, ou seja, se comportando como um ímã. 

Uma bússola sempre tende a orientar-se paralelamente ao campo magnético aplicado sobre ela, com o polo norte da bússola apontando no sentido do campo. 

MAGNETISMO TERRESTRE

A Terra exerce sobre uma agulha magnética a mesma ação que um poderoso ímã. A Terra pode ser então considerada como um grande ímã, cujos polos magnéticos estão próximos dos polos geográficos.

A Terra exerce sobre uma agulha magnética uma ação que tende a fazer a agulha orientar-se paralelamente ao campo magnético. Chama-se polo norte de uma agulha magnética (bússola) a extremidade que sempre está voltada para o polo norte da Terra e polo sul a extremidade que se dirige para o polo sul da Terra. Observe que, como o polo Norte Geográfico da Terra atrai a extremidade norte da bússola, ele deve ter as características de um polo sul magnético. 

O campo magnético da Terra protege o planeta dos chamados raios cósmicos, feixes de partículas de altas energias que vêm do Sol. Ao se aproximar da Terra, as partículas carregadas eletricamente são desviadas, devido à interação magnética, em direção aos polos. Essas partículas são desaceleradas ao entrar na atmosfera, emitindo radiação. A visualização desse fenômeno é chamada de AURORA, que pode ser Boreal (Norte) ou Austral (Sul).