Todas as maneiras possíveis de criar um ímã permanente estão listadas no caderno de alunos de Joseph Henry, que é mantido na Universidade de Princeton. Henry, o físico americano do século 18, é conhecido - juntamente com Michael Faraday - como o pai da tecnologia elétrica, por isso não é surpresa que um dos métodos que ele descreve use eletricidade. Acontece que, se você tem o tipo certo de barra de metal e energia elétrica suficiente, a indução eletromagnética pode transformar a barra em um forte ímã permanente. Quão forte? Definitivamente mais forte que um imã de geladeira.
O que é magnetismo?
Magnetismo e eletricidade não estão relacionados apenas, são dois lados da mesma moeda e foi o fenômeno da indutância eletromagnética, descoberta independentemente por Henry e Faraday, que levaram a essa realização. Os elétrons têm rotação, 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 fornece propriedades magnéticas ao 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, também pode ser magnetizado.
Formas de criar um ímã
Entre os métodos Henry menciona como transformar uma haste comum de ferro ou aço em um ímã:
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 que o último método seja o mais eficiente.
Criando seu próprio ímã
Você precisa de uma haste de aço, ferro ou algum outro material que possa ser magnetizado . (Dica: não há muitas outras opções.) Um prego de aço 10d ou maior é perfeito. Se você não tiver certeza de que é aço, use um pequeno ímã para testá-lo. Você também precisa de um ou dois pés de fio de cobre isolado e uma fonte de energia, como uma bateria de célula D ou um transformador de baixa tensão que possa ser conectado a uma tomada. Se você optar por um transformador, verifique se ele possui terminais nos quais você pode conectar os fios.
Para magnetizar o prego, enrole o fio em volta dele, formando o maior número possível de bobinas. 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 um centímetro de isolamento para poder conectá-los à fonte de alimentação.
Conecte os fios à fonte de alimentação e ligue a alimentação. Deixe a energia ligada por um minuto ou mais e depois desligue-a. Teste a unha segurando-a sobre algumas limalhas de ferro. Agora ele deve ser magnetizado e atrair os arquivos, 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 força do campo indutivo. No entanto, quando você aumenta o comprimento do fio para fazer isso, aumenta a resistência elétrica, o que diminui a quantidade de corrente que flui através do fio. Como a corrente, que é o movimento dos elétrons, cria o campo, a potência indutiva diminui. Compensar essa perda de corrente aumentando a tensão, alterando a configuração do transformador ou usando uma bateria maior.
Avisos
Certifique-se de manter a tensão dentro de limites seguros. Você não deseja eletrocutar, nem criar um ímã que permaneça permanentemente na geladeira.
