Por Doug Leenhouts | Atualizado em 30 de agosto de 2022

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O magnetismo é um fenômeno comum, mas fascinante, que permeia objetos do cotidiano – desde equipamentos de laboratório até bússolas externas e ímãs de geladeira. Embora muitas pessoas considerem os ímãs um dado adquirido, a física subjacente envolve interações sutis no nível atômico.

Domínios Magnéticos:Os Blocos de Construção do Magnetismo

Todo material sólido contém incontáveis domínios magnéticos – pequenas regiões onde os momentos magnéticos atômicos, ou dipolos, apontam na mesma direção. Quando os dipolos dentro de um domínio se alinham, o próprio domínio se torna um pequeno ímã. Em alguns materiais, como o ferro, estes dipolos alinham-se facilmente, enquanto em outros o alinhamento é limitado dentro de um domínio, mas não em toda a amostra. Os pesquisadores podem visualizar esses domínios com microscopia de força magnética.

Quando um material é exposto a um forte campo magnético externo, os domínios tendem a se alinhar com esse campo, magnetizando o material. É importante ressaltar que o alinhamento completo em todos os domínios não é necessário para que um material exiba magnetismo mensurável.

Correntes Elétricas e Alinhamento Magnético

A passagem de uma corrente elétrica através de um condutor gera seu próprio campo magnético. Dois fios paralelos percorridos por correntes no mesmo sentido atraem-se, enquanto correntes opostas se repelem. Este princípio sustenta os eletroímãs, onde uma bobina de fio produz um campo magnético controlável. À escala planetária, o campo magnético da Terra origina-se de correntes eléctricas que fluem no seu núcleo exterior derretido, um processo que ainda está a ser investigado pelos cientistas da NASA.

Ferromagnetismo:Por que certos metais se tornam ímãs fortes

Metais ferromagnéticos – ferro, cobalto e níquel – possuem elétrons desemparelhados cujos spins podem se alinhar paralelamente entre si quando submetidos a um campo magnético suficientemente forte. Este alinhamento cooperativo produz um momento magnético pronunciado, tornando estes metais excelentes núcleos para eletroímãs e enrolamentos de transformadores. O campo externo da corrente amplifica o magnetismo intrínseco do material, criando um campo magnético poderoso e localizado.

A temperatura Curie:o limite de temperatura do magnetismo

Cada material magnético possui uma temperatura Curie característica. Abaixo deste limite, o material mantém a ordem magnética; acima dele, a agitação térmica perturba o alinhamento dos domínios magnéticos e o material torna-se paramagnético. Quanto maior a temperatura Curie de um material, mais energia é necessária para randomizar seus domínios. Quando um material resfriado abaixo da temperatura Curie é colocado em um campo magnético, ele pode ser magnetizado novamente.