Por Ted Rush – Atualizado em 24 de março de 2022

Aumentar o desempenho de um íman – quer se trate de uma bobina supercondutora personalizada ou de um pedaço de ferro convencional – muitas vezes resume-se a uma única variável:a temperatura. Ao resfriar o material, os cientistas podem diminuir sua resistência elétrica, aumentar o fluxo de elétrons e gerar um campo magnético mais forte. Este princípio sustenta tudo, desde laboratórios de investigação de alto nível até aos scanners de ressonância magnética que diagnosticam pacientes em todo o mundo.

Atual

A quantidade que governa uma carga em movimento é chamada de corrente elétrica. Quando os elétrons fluem através de um condutor, eles criam um campo magnético. A força desse campo aumenta com a magnitude da corrente. Nos ímãs permanentes, o movimento dos elétrons está confinado aos próprios átomos, enquanto nos eletroímãs são os elétrons que atravessam os enrolamentos do fio.

Atualidade crescente

A corrente pode ser aumentada aumentando o número de portadores de carga ou acelerando-os. A carga elementar de um elétron é imutável, então o caminho prático é reduzir a resistência que impede seu movimento. Uma resistência mais baixa significa que os elétrons podem acelerar mais facilmente para uma determinada tensão, aumentando a corrente e, conseqüentemente, o campo magnético.

Resistência

A resistência elétrica mede a força com que um material se opõe ao fluxo de elétrons. O cobre é valorizado pela sua baixa resistência, enquanto a madeira é um mau condutor porque a sua resistência é alta. A maneira mais direta de alterar a resistência de um material é ajustar sua temperatura.

Temperatura

A resistência varia de forma previsível com a temperatura:temperaturas mais frias produzem resistência mais baixa. Ao resfriar componentes condutores, os engenheiros podem aumentar a corrente sem adicionar energia extra, melhorando assim o campo magnético. Esta dependência da temperatura é a base da moderna tecnologia magnética.

Supercondutores

Alguns materiais apresentam uma queda dramática na resistência quando atingem uma temperatura crítica – tão dramática que a resistência se aproxima de zero. Esses supercondutores permitem que a corrente flua com perda de energia insignificante, produzindo campos magnéticos excepcionalmente fortes. De acordo com o livro Física para Cientistas e Engenheiros , existem milhares de compostos supercondutores conhecidos. O Laboratório de Alto Campo Magnético da Universidade Radboud em Nijmegen, Holanda, aproveita este efeito para alimentar um íman tão intenso que até um sapo, que normalmente não é magnético, pode ser levitado acima das suas bobinas.