Todas as formas possíveis de fazer um imã permanente estão listadas no caderno de estudantes de Joseph Henry, mantido na Universidade de Princeton. Henry, o físico americano do século 18, é conhecido - juntamente com Michael Faraday - como o pai da tecnologia elétrica, então não é surpresa que um dos métodos que ele descreve usa eletricidade. Acontece que, se você tem o tipo certo de haste de metal e energia elétrica suficiente, a indução eletromagnética pode transformar a haste em um imã permanente forte. Quão forte? Definitivamente mais forte que um imã de geladeira.
O que é magnetismo?
Magnetismo e eletricidade não são apenas relacionados, eles são dois lados da mesma moeda, e foi o fenômeno da indutância eletromagnética, descoberto independentemente por Henry e Faraday, isso levou a essa percepção. Os elétrons têm spin, o que dá a cada átomo um pequeno campo magnético. É possível induzir os elétrons dentro de certos metais a girar na mesma direção, e isso dá as propriedades magnéticas do metal. A lista de metais que fazem isso não é longa, mas o ferro é um deles e, como o aço é feito de ferro, ele também pode ser magnetizado.
Formas de fazer um ímã
Entre os métodos que Henry menciona para transformar uma haste comum de ferro ou aço em um ímã estão:
O resultado final de cada método é induzir os elétrons na haste a girar na mesma direção. Como a eletricidade é feita de elétrons, é uma boa suposição de que o último método é o mais eficiente.
Fazendo seu próprio ímã
Você precisa de uma haste feita de aço, ferro ou algum outro material que pode ser magnetizado. (Dica: Não há muitas outras opções.) Uma unha de aço 10d ou maior é perfeita. Se você não tem certeza de que é de aço, use um pequeno ímã para testá-lo. Você também precisa de um pé ou dois de fio de cobre isolado e uma fonte de energia, como uma bateria de célula D ou um transformador de baixa voltagem que possa ser conectado a uma tomada. Se você optar por um transformador, verifique se ele tem terminais nos quais você pode conectar os fios.
Para magnetizar a unha, enrole o fio ao redor dele, formando o máximo de bobinas possível. É bom sobrepor o fio em cima das bobinas que você já enrolou. A força do campo indutivo - e seu ímã - aumenta à medida que você aumenta o número de bobinas, portanto seja generoso. Deixe as extremidades dos fios livres e retire uma polegada de isolamento para poder conectá-las à fonte de energia.
Conecte os fios à fonte de energia e ligue a energia. Deixe a energia ligada por um minuto ou mais e depois desligue-a. Teste a unha segurando-a em alguns pedaços de ferro. Agora deve ser magnetizado e atrair os limalhas, mesmo quando a energia está desligada.
Aumentando a Força
Você pode aumentar a força do ímã aumentando o número de bobinas. Por exemplo, se você duplicar o número de bobinas, duplicará a intensidade do campo indutivo. No entanto, quando você aumenta o comprimento do fio para fazer isso, aumenta a resistência elétrica, o que reduz a quantidade de corrente que passa pelo fio. Como a corrente, que é o movimento dos elétrons, cria o campo, o poder indutivo diminui. Compense essa perda de corrente aumentando a tensão, alterando a configuração no transformador ou usando uma bateria maior.
Aviso
Certifique-se de manter a tensão dentro de limites seguros. Você não quer se eletrocutar, nem quer criar um ímã que fique permanentemente na geladeira.
