O magnetismo é a parte da Física que estuda os materiais magnéticos. Neste post vamos estudar a origem da palavra magnetismo, um pouco da história do magnetismo e falar sobre o magnetismo terrestre.
A palavra magnetismo tem origem na Grécia antiga. Em uma cidade chamada Magnésia foi observado um minério com a propriedade de atrair objetos de ferro. A este minério foi dado o nome de magnetita.
Assim como a eletricidade, o magnetismo foi enunciado pela primeira vez no século VI a.C. por Tales de Mileto. Para Tales, a magnetita podia comunicar sua vida ao ferro, já que está, como o âmbar (leia o post sobre o átomo, possuía uma alma.
Após isso, só tivemos grandes mudanças com Pierre de Maricourt que fez experiências para estudar o magnetismo em 1269. Mas vamos entender mais sobre os principais ramos e descobertas dos magnetismo a seguir!
O magnetismo é um aspecto da força eletromagnética, uma das quatro forças fundamentais da natureza. Ele é mais comumente observado em ímãs, que têm polos norte e sul e atraem ou repelem outros ímãs ou materiais ferromagnéticos.
Observe alguns dos princípios do Magnetismo:
Campo Magnético
Ao redor de um ímã, existe uma região de influência onde forças magnéticas são exercidas, conhecida como campo magnético. Este campo é frequentemente visualizado através de linhas de campo, que demonstram a direção e a força do campo magnético.
Lei de Faraday
Esta lei, descoberta por Michael Faraday, relaciona a mudança no campo magnético ao longo do tempo com a indução de uma corrente elétrica. É um princípio fundamental para o funcionamento de transformadores e geradores elétricos.
Lei de Ampère
Esta lei, formulada por André-Marie Ampère, descreve como um campo magnético é gerado por uma corrente elétrica. Ela estabelece que correntes elétricas e campos magnéticos estão sempre interligados.
Diamagnetismo e Paramagnetismo
Estes são tipos de comportamentos magnéticos em materiais. O diamagnetismo é uma forma muito fraca de magnetismo presente em todos os materiais, enquanto o paramagnetismo é mais forte e presente em materiais que são atraídos por ímãs, mas não os mantêm de forma permanente.
Ferro magnetismo
É a propriedade de certos materiais, como o ferro, de formar ímãs permanentes ou de serem fortemente atraídos por ímãs.
William Gilbert: Considerado o pai do estudo do magnetismo, Gilbert foi o primeiro a diferenciar o magnetismo do estático.
Hans Christian Ørsted: Descobriu que correntes elétricas criam campos magnéticos.
James Clerk Maxwell: Desenvolveu as equações de Maxwell, que descrevem a relação entre eletricidade e magnetismo.
Esses conceitos e descobertas formam a base do nosso entendimento atual sobre o magnetismo e suas aplicações práticas, que vão desde motores elétricos até dispositivos de armazenamento de dados.
Ficou curioso sobre? Vamos ver mais alguns fatos sobre o magnetismo.
Curiosidades sobre Eletromagnetismo
Origem do Magnetismo na Terra: O campo magnético da Terra, que nos protege de partículas solares prejudiciais, é gerado por correntes de convecção no núcleo líquido de ferro-níquel. Uma imagem mostrando o interior da Terra com linhas de campo magnético saindo do núcleo e envolvendo o planeta seria ilustrativa.
Magnetismo nos Animais: Alguns animais, como pombos e tartarugas marinhas, possuem senso de orientação magnética, o que lhes permite navegar longas distâncias. Uma imagem mostrando animais usando o campo magnético da Terra para navegação seria interessante.
Supercondutores e Levitação Magnética: Supercondutores podem conduzir eletricidade sem resistência e expulsar campos magnéticos, um fenômeno conhecido como efeito Meissner.
Isso permite a levitação magnética, usada em trens de alta velocidade como o Maglev. Uma imagem de um trem Maglev levitando acima dos trilhos seria uma ótima representação visual.
Auroras Boreais e Australis: As auroras são espetáculos de luzes naturais no céu, causadas pelo impacto de partículas solares com o campo magnético e a atmosfera da Terra. Uma imagem mostrando as auroras seria visualmente impressionante.
Magnetismo em Discos Rígidos: Discos rígidos de computadores usam magnetismo para armazenar dados. Uma imagem de um disco rígido aberto, mostrando os discos magnéticos e a cabeça de leitura/gravação, seria educativa.
Ímãs de Neodímio: São os ímãs mais fortes disponíveis comercialmente, feitos de uma liga de neodímio, ferro e boro. Uma imagem mostrando ímãs de neodímio em uso, talvez em brinquedos magnéticos ou em aplicações industriais, seria interessante.
Ressonância Magnética: A ressonância magnética é uma técnica de imagem médica que usa campos magnéticos e ondas de rádio para criar imagens detalhadas do interior do corpo. Uma imagem de um aparelho de ressonância magnética com um paciente sendo preparado para o exame seria informativa.
Principais fórmulas do Magnetismo:
No estudo do magnetismo, existem várias fórmulas fundamentais que são frequentemente utilizadas. Aqui estão algumas das principais:
Lei de Biot-Savart
Lei de Àmpere
Força de Lorentz
Lei de Faraday de Indução Eletromagnética
Relação entre Intensidade do Campo Magnético e Permeabilidade Magnética:
Equações de Maxwell
Por que entender o Magnetismo?
Entender o magnetismo é fundamental por várias razões, tanto do ponto de vista científico quanto prático. Aqui estão alguns dos motivos que destacam a importância de compreender o magnetismo:
Avanços Tecnológicos: Muitas tecnologias modernas dependem do magnetismo. Dispositivos de armazenamento de dados, como discos rígidos e fitas magnéticas, utilizam propriedades magnéticas para gravar informações. Motores elétricos e geradores, que são a espinha dorsal da indústria moderna, operam com base nos princípios do eletromagnetismo.
Medicina e Saúde: A ressonância magnética (MRI), uma ferramenta diagnóstica crucial na medicina, utiliza campos magnéticos fortes para produzir imagens detalhadas do interior do corpo humano. Esta técnica é essencial para diagnosticar uma variedade de condições médicas sem a necessidade de cirurgia invasiva.
Compreensão do Universo: O estudo do magnetismo é vital na astrofísica e na cosmologia. Desde o campo magnético da Terra, que nos protege de partículas solares perigosas, até os campos magnéticos estelares e galácticos, o entendimento desses fenômenos ajuda a explicar muitos aspectos do universo.
Navegação e Transporte: Historicamente, a bússola magnética foi uma das primeiras aplicações práticas do magnetismo e revolucionou a navegação. Hoje, o magnetismo continua a desempenhar um papel crucial em sistemas de transporte, como nos trens de levitação magnética (Maglev).
Energia e Sustentabilidade: O desenvolvimento de tecnologias de energia renovável, como turbinas eólicas e motores elétricos em veículos, depende do entendimento do magnetismo. A eficiência dessas tecnologias está diretamente ligada à nossa capacidade de manipular e aplicar princípios magnéticos.
Pesquisa e Desenvolvimento: No campo da pesquisa, o magnetismo abre portas para novos materiais e tecnologias, como os supercondutores, que têm potencial para revolucionar muitos setores.
Videoaula sobre Magnetismo
Quer entender mais a fundo? Se você for do tipo de aluno mais visual e auditivo, confira essa videoaula que separamos para você:
