Magnetismo dos Materiais UECE / FECLESC Eletromagnetismo Básico II Prof. Celio Muniz Alunos: Francisco de Paulo Rodrigues Freitas Antonio Valdecio Lopes Ferreira
TÓPICOS # MAGNETISMO DOS MATERIAIS. TÓPICO 1 – EVOLUÇÃO HISTÓRICA DOS MATERIAIS MAGNÉTICOS; TÓPICO 2 – PROPRIEDADES MAGNÉTICAS DOS MATERIAIS; TÓPICO 3 – APLICAÇÕES DO MAGNETISMO EM MATERIAIS.
Quais objetos são atraídos pelos ímãs?
Breve HISTÓRICA do magnetismo Os materiais magnéticos comtribuiram bastante parar o desenvolvimento de varios equipamentos eletrônicos ; Há mais de 2500 anos , os gregos sabiam da existência de um certo tipo de pedra (hoje chamada de magnetita ou ímã permanente ) que atraía pedaços de ferro; A palavra “ ímã ” vem do francês aimant que significa “ amante ”, em relação à sua característica de atração .
Breve história do magnetismo Em 1260 , o francês Petrus Peregrinus observou que, as extremidades de um imã possuem um poder maior de atração pelo ferro: são os pólos magnéticos. A atração e a repulsão dos polos magnéticos foram estudadas quantitativamente por John Michell, em 1750.
breve HISTÓRICA do magnetismo Na China, no século Ι a.C. , observou-se que um imã suspenso por um fio (ou flutuando sobre a água), tende a orientar-se na direção norte-sul terrestre. Isto deu origem à Bússola . Em 1600 , William Gilbert descobriu que a Terra era um ímã natural com pólos magnéticos próximos aos pólos norte e sul geográficos:
Tipos de ímãs NATURAIS – Magnetita , composto por Óxido de Ferro (Fe3O4); ARTIFICIAIS – composto por metais e ligas cerâmicas, e podem ser TEMPORÁRIOS (ferro doce, mais puro) ou PERMANENTES (ligas de aço, Ferro e Carbono, contendo Níquel ou Cobalto) .
Origem do magnetismo no materiais teoria de Weber Todo material magnetico é composto por pequenos ímãs chamados de ímãs elementares. Hoje, sabemos que não existem esses ímãs interiores, mas que existem elementos equivalentes: as partículas constituintes do átomo, dotadas de carga elétrica e em movimento no interior do átomo, comportam‐se como pequenos ímãs
processos de imantação Por indução magnética É o fenômeno pelo qual uma barra de ferro se imanta quando fica próxima de um ímã. Por atrito Quando uma barra de ferro neutra é atritada com um ímã, ela se imanta. Por corrente elétrica
PROPRIEDADES MAGNÉTICAS DOS MATERIAIS Todo material, seja sólido, líquido ou gasoso apresenta alguma propriedade magnética; Origem dos momentos magnéticos : movimento do orbital do elétron ao redor de seu próprio núcleo e do momento spin do elétron ao redor de seu próprio eixo. Momento Dipolo magnético: Comportamento dos átomos como pequenos ímãs; Suscetibilidade magnética: Mede a resposta dos elétrons ao campo magnético.
PROPRIEDADES MAGNÉTICAS DOS MATERIAIS - O comportamento magnético dos diferentes materiais, quando submetidos a um campo magnético externo, varia de material para material. Podendo ser: diamagnéticos, paramagnéticos, ferromagnéticos, ferrimagnéticos e antiferromagnéticos.
diamagnéticos Quando um material diamagnético é colocado na presença de um campo magnético externo, estabelece-se em seu interior outro campo magnético em sentido oposto ao qual ele foi submetido e que desaparece quando o campo externo é removido. Esses materiais são caracterizados por não serem atraídos pelos ímãs.
paramagnéticos São aqueles que têm seus momentos angulares alinhados ao serem colocados nas proximidades de um campo magnético Esse alinhamento ocorre paralelamente ao campo magnético externo e faz com que o material se comporte da mesma forma que o ímã normal. Entretanto, quando o campo externo é retirado, o material perde suas propriedades magnéticas
ferromagnéticos São os materiais que possuem memória magnética, isto é, quando são submetidos a um campo magnético externo, eles têm seus momentos angulares alinhados e passam a comportar-se da mesma forma que o ímã. Além disso, essas características permanecem mesmo após o ímã ser removido
ferrimagnéticos São semelhantes aos ferromagnéticos . Possuem alinhamento em anti-paralelo, porém a magnetização resultante não é nula. Exemplo Óxidos magnéticos como a Ferrite
antiferromagnético é o ordenamento magnético de todos os momentos magnéticos de uma amostra, na mesma direção mas em sentido inverso (por pares, por exemplo, ou uma subre de frente a outra).
Aplicações do magnetismo em materiais As propriedades magnéticas são muito importantes para diversas aplicações que nos cercam. Geradores; Motores; Transformadores; Componentes eletrônicos.
Gravação magnética A gravação magnética é a espinha dorsal da tecnologia da era eletrônica. É um modo básico de armazenamento permanente de informação.
Levitação magnética é o processo com o qual se consegue suspender um objeto numa posição estável, mediante o uso de forças magnéticas exercidas sem contato com o objeto. Não há emissão de poluentes em toda a sua trajetória
Motores e geradores elétricos Princípio da indução eletromagnética