Tudo sobre ímãs

Aparece aparentemente do nada e ainda pode ser facilmente observado por qualquer um: o poder do Ímãs. Você ainda se lembra como, quando criança, estava completamente fascinado com dois Ímãs jogaram, levaram-nos um ao outro repetidamente, e foram cativados pela estranha e invisível força de atração?

No passado, os ímãs e a força por trás deles, os Magnetismomuitas vezes visto como algo misterioso, místico. Não é de se admirar, porque você não pode ver, nem ouvir, nem sentir esta força misteriosa. Mas ela está lá, a força magnética - sempre e em muitos lugares diferentes em nossa terra.

Portanto, vamos pôr um fim às suposições e meias-verdades e ver de perto como os ímãs funcionam e o que você pode fazer com eles.

Como funcionam os ímãs?

Basicamente: O poder dos ímãs não é realmente nada de novo. Já há milhares de anos, o magnetismo era usado, a princípio inconscientemente, depois conscientemente, para fins muito específicos. Gradualmente, inúmeras experiências foram realizadas com ímãs e magnetismo em geral até que também pôde ser explicado cientificamente. O primeiro contato com o Imã

Magnetismo

Na primeira abordagem ao magnetismo, tomamos um ímã de barra comum. Este ímã clássico tem um chamado pólo em cada extremidade. Semelhante à nossa terra, também falamos aqui de um pólo sul e de um pólo norte. A regra básica é: como os pólos se repelem uns aos outros, ao contrário dos pólos se atraem uns aos outros. Assim, se pegarmos dois ímãs e os juntarmos, o norte e o norte, bem como o pólo sul e o pólo sul se repelirão mutuamente, enquanto o norte e o pólo sul - não importa de que lado - se atrairão magneticamente um ao outro.

Tudo é determinado pelos campos magnéticos

A força do ímã, ou o magnetismo por trás dele, não age em um só ponto, mas em um campo que é conseqüentemente Campo magnético é chamado de campo magnético. Além da força magnética, também podemos detectar ou tornar visível o campo magnético associado. Podemos fazer isso, por exemplo, colocando um grande número de bússolas em uma caixa e colocando um ímã de barra em cima. Agora podemos observar como as agulhas individuais de cada bússola se alinham ao longo das linhas (imaginárias) do campo magnético.

Os pólos magnéticos

Falando dos pólos norte e sul, nós humanos nascemos com magnetismo desde tempos imemoráveis. A Terra também tem um pólo norte e um pólo sul, e todo o planeta está cercado por um campo magnético. Você não acredita nisso? A prova inequívoca desta teoria é uma bússola disponível comercialmente. Ela contém uma agulha pequena, muito fácil de mover, feita de metal, que se alinha com o já mencionado campo magnético da terra e assim sempre aponta para o norte.

Linhas de campo magnético

As linhas do campo magnético não são, portanto, visíveis, elas servem apenas como uma ajuda para a compreensão do campo magnético. Em princípio, existe um número infinito dessas linhas, cada uma das quais forma um círculo fechado, ou seja, elas não têm início nem fim. Se você juntar todas as linhas de campo, você obtém o campo magnético total.

De que são feitos os ímãs?

Nós, humanos, estamos mais familiarizados com o chamado ferromagnetismo. Isto se refere às propriedades magnéticas de um grupo de substâncias que têm propriedades especiais específicas do material. Também se fala dos domínios Weiss, coleções especiais de átomos que conferem a um material uma função magnética permanente. Assim, os átomos são alinhados em uma determinada seqüência, o que resulta na função magnética.

O material mais conhecido com propriedades ferromagnéticas é o ferro. Não é de se admirar, então, que nós humanos estejamos predominantemente familiarizados com materiais magnéticos feitos com este material. Entretanto, o ferro puro é relativamente inadequado para a magnetização. Para a produção de ímãs permanentes, portanto, são normalmente utilizados materiais de ferro ligados com carbono. Isto também é chamado de aço.

Para que você precisa de ímãs?

O Aplicação fins de demonstração nas escolas etc. é apenas uma pequena amostra da variedade colorida com a qual os ímãs podem ser usados na vida cotidiana e na indústria, na pesquisa, etc. Em termos concretos, isto significa que hoje em dia os ímãs são utilizados em inúmeras máquinas, elementos, veículos, ferramentas, etc. diferentes - na maioria das vezes sem que nos demos conta.

Por exemplo, ímãs são encontrados em automóveis, em todos os relógios de pulso, em alto-falantes, telefones, geladeiras, etc. Exemplo de alto-falante: sem o uso de um imã, um alto-falante simplesmente não funcionaria. Utilizamos campos magnéticos para gerar ou transmitir som.

Que tipos de ímãs existem?

Basicamente, é feita uma distinção entre os diferentes tipos de ímãs. Por exemplo, existem condutores que só podem gerar campos magnéticos quando são energizados com corrente elétrica. Por outro lado, existem os chamados ímãs permanentes. Estes sempre têm um efeito magnético, independentemente de a corrente estar fluindo através deles. Um subtipo de ímãs permanentes são também aqueles materiais que exibem magnetismo fraco. Eles podem ser magnetizados, mas só permanecem neste estado por um tempo limitado. Perdem, portanto, sua função magnética novamente em algum momento.

Indústria

Hoje em dia, os ímãs são utilizados em inúmeros lugares da indústria. Enquanto, por exemplo, ímãs muito pequenos e comparativamente fracos são usados em relógios para garantir o funcionamento preciso do movimento, os novos super ímãs feitos de neodímio ou similares são usados para uma ampla gama de aplicações industriais e comerciais. E também Eletroímãs são necessários no setor industrial para muitos propósitos diferentes. Um bom exemplo é a separação de materiais residuais na reciclagem de sucata. Para este fim, enormes eletroímãs são utilizados em pátios de sucata e centros de reciclagem, que são fixados a guindastes. Desta forma, materiais mistos como plástico, madeira e metal podem ser facilmente separados simplesmente movendo o eletroímã extremamente forte sobre os materiais depois de energizados. A força magnética garantirá agora que todas as peças metálicas sejam atraídas e adiram ao ímã. Agora eles podem ser removidos e armazenados em qualquer lugar. Para remover as peças metálicas que aderem ao ímã, basta interromper o fluxo de corrente para que o efeito magnético também seja desligado. As peças metálicas então simplesmente caem de novo.

Ímãs permanentes

Além disso, os ímãs permanentes e eletroímãs desempenham um papel particularmente importante na engenharia elétrica e na tecnologia de medição e controle. Atualmente, a tecnologia de sensores em particular não pode mais prescindir do uso de ímãs. Pense, por exemplo, nos modernos sistemas de alarme que são equipados com interruptores magnéticos. Tal projeto é muito simples e ao mesmo tempo eficaz. Se o interruptor magnético for interrompido, a corrente não flui mais em um circuito de indicação e o sistema de alarme pode ser acionado.

Vamos ficar um pouco mais com os ímãs permanentes, que também são chamados de ímãs permanentes. Como um ímã deste tipo pode exercer permanentemente a força apropriada sem que a corrente flua através dele? A solução: A estrutura interna do ímã permanente tem um grande número de pequenos ímãs, os chamados ímãs elementares, cada um deles formado por uma coleção de átomos. Cada átomo tem pelo menos um elétron orbitando ao redor de seu núcleo.

Por que os ímãs têm certas cores?

Não apenas em ímãs para fins escolares e de ensino, mas também em ímãs de ferramentas, bem como aqueles utilizados industrialmente, encontramos freqüentemente áreas com marcas de cor. Por exemplo, muitos ímãs de barra têm um lado vermelho e um lado azul ou verde. O segredo por trás disto é bastante simples: as diferentes cores são usadas para marcar os postes. Isto facilita o manuseio e deixa claro à primeira vista com qual pólo estamos lidando. Por exemplo, o pólo positivo de ímãs permanentes é sempre vermelho, enquanto o pólo negativo é marcado em azul.

Eles são usados na indústria em uma variedade de formas e aplicações, mas também os usamos cada vez mais em nossa vida cotidiana, mesmo que seja apenas para anexar uma nota à placa de metal ou ao refrigerador. Os ímãs têm um fascínio especial para muitas pessoas, pois carregam um poder aparentemente invisível e podem ser usados de uma enorme variedade de maneiras. Neste site você aprenderá tudo sobre os diferentes ímãs e o magnetismo por trás deles. Siga-nos para este mundo fascinante.

Novos materiais

Os ímãs cada vez mais fortes e precisos com seus novos materiais, como o neodímio ou Samário estão garantindo que as aplicações dos ímãs estão se tornando cada vez mais diversificadas, tanto na indústria como em nosso dia-a-dia. Atualmente, existem até mesmo os menores super ímãs do mercado que têm forças extremas. Muitas experiências estão sendo realizadas com estes componentes, e algumas delas já estão sendo utilizadas em produtos acabados. Um exemplo disso é a engenharia automotiva. Desde que nossos carros vêm ficando cada vez mais pesados há anos devido ao seu tamanho crescente, tecnologia cada vez mais complexa, etc., a indústria está procurando métodos de produção alternativos que principalmente economizam peso. O uso de ímãs é uma possibilidade adequada aqui. Por exemplo, elementos de fixação pesados com costuras soldadas ou uma infinidade de parafusos podem ser substituídos por ímãs pequenos e leves que oferecem resistência semelhante ou até melhor.

Produção

Nos últimos anos e décadas, no entanto, houve progressos na fabricação de ímãs, razão pela qual os ímãs de aço convencionais estão sendo substituídos em muitas áreas por materiais genuínos de alta tecnologia que possuem propriedades ainda melhores do material. Estes são, por exemplo, materiais sinterizados feitos de bário ou hexaferrite de estrôncio, que são fornecidos adicionalmente com óxido de ferro e posteriormente magnetizados.

Entretanto, esses materiais ainda não representam o auge no desenvolvimento de ímãs sempre novos e mais fortes. O estado da arte atual são os chamados super ímãs feitos de materiais como neodímio ou samário, que pertencem aos metais da terra rara e são encontrados em várias áreas da crosta terrestre.