Magnetism is one aspect of the combined electromagnetic force. Refere-se a fenômenos físicos decorrentes da força causada por ímãs, objetos que produzem campos que atraem ou repelem outros objetos.

um campo magnético exerce uma força sobre partículas no campo devido à força de Lorentz, de acordo com o site Hiperfísico da Universidade do Estado da Geórgia. O movimento das partículas carregadas eletricamente dá origem ao magnetismo., A força que atua sobre uma partícula eletricamente carregada em um campo magnético depende da magnitude da carga, da velocidade da partícula e da força do campo magnético.todos os materiais experimentam magnetismo, alguns mais fortemente do que outros. Ímanes permanentes, feitos de materiais como ferro, experimentam os efeitos mais fortes, conhecidos como ferromagnetismo. Com exceção rara, esta é a única forma de magnetismo forte o suficiente para ser sentida pelas pessoas.

os opostos atraem

os campos magnéticos são gerados por cargas elétricas rotativas, de acordo com a Hiperfísica., Todos os elétrons têm uma propriedade de momento angular, ou spin. A maioria dos elétrons tendem a formar pares em que um deles é “spin up” e o outro é “spin down”, de acordo com o princípio de exclusão de Pauli, que afirma que dois elétrons não podem ocupar o mesmo estado de energia ao mesmo tempo. Neste caso, seus campos magnéticos estão em direções opostas, então eles cancelam um ao outro. No entanto, alguns átomos contêm um ou mais elétrons não emparelhados cujo spin pode produzir um campo magnético direcional., A direção de seu spin determina a direção do campo magnético, de acordo com o centro de recursos de teste não-destrutivo (NDT). Quando uma maioria significativa de elétrons não emparelhados estão alinhados com suas voltas na mesma direção, eles se combinam para produzir um campo magnético que é forte o suficiente para ser sentido em uma escala macroscópica. as fontes de campo magnético são dipolares, tendo um polo norte e sul magnético. Polos opostos (N E S) atraem, e como polos (N E N, ou S E S) repelem, de acordo com Joseph Becker da Universidade Estadual de San Jose., Isto cria um campo toroidal, ou em forma de donut, à medida que a direção do campo se propaga para fora do polo norte e entra através do Polo Sul.

a própria terra é um íman gigante. O planeta obtém seu campo magnético por correntes elétricas circulantes dentro do núcleo metálico fundido, de acordo com a Hiperfísica. Uma bússola aponta para norte porque a pequena agulha magnética nela está suspensa para que possa girar livremente dentro do seu invólucro para se alinhar com o campo magnético do planeta., Paradoxalmente, o que chamamos de pólo norte magnético é na verdade um pólo sul magnético porque atrai os pólos norte magnéticos de agulhas de bússola.ferromagnetismo se o alinhamento de elétrons não emparelhados persistir sem a aplicação de um campo magnético externo ou corrente elétrica, produz um íman permanente. Ímãs permanentes são o resultado do ferromagnetismo. O prefixo “ferro” refere-se ao ferro porque o magnetismo permanente foi observado pela primeira vez em uma forma de minério de ferro natural chamado magnetita, Fe3O4., Pedaços de magnetita podem ser encontrados espalhados sobre ou perto da superfície da terra, e ocasionalmente, um será magnetizado. Estes ímanes naturais são chamados de lodestones. “Ainda não temos a certeza de sua origem, mas a maioria dos cientistas acredita que lodestone é magnetita que foi atingida por um raio”, de acordo com a Universidade do Arizona. as pessoas logo aprenderam que podiam magnetizar uma agulha de ferro ao acariciá-la com uma pedra, fazendo com que a maioria dos elétrons não emparelhados na agulha se alinhasse em uma direção. De acordo com a NASA, cerca de A. D., 1000, os chineses descobriram que um íman flutuando em uma tigela de água sempre alinhado na direção norte-sul. A bússola magnética tornou-se assim uma ajuda tremenda para a navegação, particularmente durante o dia e à noite, quando as estrelas estavam escondidas por nuvens. outros metais além do ferro têm propriedades ferromagnéticas. Estes incluem níquel, cobalto e alguns metais de terras raras, tais como samário ou neodímio, que são usados para fazer ímãs permanentes super-fortes.,

outras formas de magnetismo

magnetismo assume muitas outras formas, mas com exceção do ferromagnetismo, eles são geralmente muito fracos para serem observados, exceto por instrumentos de laboratório sensíveis ou a temperaturas muito baixas. O diamagnetismo foi descoberto pela primeira vez em 1778 por Anton Brugnams, que estava usando ímãs permanentes em sua busca por materiais contendo ferro., De acordo com Gerald Küstler, amplamente publicado alemão independente do pesquisador e inventor, em seu artigo, “Diamagnetic Levitação — Marcos Históricos”, publicado em o Jornal romeno de Ciências Técnicas, Brugnams observado, “Só o escuro e quase violeta, cor de bismuto exibido um determinado fenômeno em estudo; para que, quando eu coloquei um pedaço dele em cima de uma rodada folha de papel flutuando em cima da água, foi repelida por ambos os pólos do ímã.,”

Bismuth has been determined to have the strongest diamagnetism of all elements, but as Michael Faraday discovered in 1845, it is a property of all matter to be repelled by a magnetic field. o diamagnetismo é causado pelo movimento orbital de elétrons criando pequenos laços de corrente, que produzem campos magnéticos fracos, de acordo com a Hiperfísica. Quando um campo magnético externo é aplicado a um material, estes laços de corrente tendem a alinhar-se de tal forma que se oponham ao campo aplicado., Isto faz com que todos os materiais sejam repelidos por um íman permanente; no entanto, a força resultante é geralmente muito fraca para ser perceptível. Existem, no entanto, algumas excepções notáveis.

carbono Pirolítico, uma substância semelhante à grafite, mostra diamagnetismo ainda mais forte do que o bismuto, embora apenas ao longo de um eixo, e pode realmente ser levitado acima de um íman super-forte de terras raras. Certos materiais supercondutores mostram um diamagnetismo ainda mais forte abaixo da sua temperatura crítica, pelo que os ímanes de terras raras podem ser levitados acima deles., (Em teoria, por causa de sua mútua repulsão, um pode ser levitado acima do outro.)

paramagnetismo ocorre quando um material se torna magnético temporariamente quando colocado em um campo magnético e retorna ao seu estado não magnético assim que o campo externo é removido. Quando um campo magnético é aplicado, alguns dos spins de elétrons não emparelhados se alinham com o campo e esmagam a força oposta produzida pelo diamagnetismo. No entanto, o efeito só é perceptível a temperaturas muito baixas, de acordo com Daniel Marsh, um professor de física na Universidade do Estado Sul do Missouri., outras formas mais complexas incluem o antiferromagnetismo, no qual os campos magnéticos de átomos ou moléculas se alinham ao lado um do outro; e o comportamento do vidro de spin, que envolve interações ferromagnéticas e antiferromagnéticas. Além disso, ferrimagnetism pode ser pensado como uma combinação de ferromagnetism e antiferromagnetism devido a muitas semelhanças compartilhadas entre eles, mas ela ainda tem sua própria singularidade, de acordo com a Universidade da Califórnia, Davis. eletromagnetismo quando um fio é movido em um campo magnético, o campo induz uma corrente no fio., Inversamente, um campo magnético é produzido por uma carga elétrica em movimento. Isto está de acordo com a Lei de indução de Faraday, que é a base para eletromagnetos, motores elétricos e geradores. Uma carga que se move em linha reta, como através de um fio reto, gera um campo magnético que gira em torno do fio. Quando esse fio é formado em um laço, o campo torna-se uma forma de donut, ou um torus. De acordo com o Magnetic Recording Handbook (Springer, 1998) das câmeras Marvin, este campo magnético pode ser muito melhorado colocando um núcleo de metal ferromagnético dentro da bobina.,

em algumas aplicações, a corrente contínua é usada para produzir um campo constante em uma direção que pode ser ligada e desligada com a corrente. Este campo pode então desviar uma alavanca de ferro móvel causando um clique audível. Esta é a base para o telégrafo, inventado na década de 1830 por Samuel F. B. Morse, que permitiu a comunicação de longa distância através de fios usando um código binário baseado em pulsos de longa e curta duração. Os impulsos foram enviados por operadores habilidosos que rapidamente ligavam e desligavam a corrente usando um interruptor de contacto momentâneo, ou chave., Outro operador na extremidade receptora traduziria então os cliques audíveis de volta em letras e palavras.

uma bobina em torno de um íman também pode ser feita para se mover em um padrão de frequência e amplitude variáveis para induzir uma corrente em uma bobina. Esta é a base para uma série de dispositivos, mais notavelmente, o microfone. O som faz com que um diafragma se mova para fora com as diferentes ondas de pressão. Se o diafragma é conectado a uma bobina magnética móvel em torno de um núcleo magnético, ele produzirá uma corrente variável que é análoga às ondas sonoras incidentes., Este sinal elétrico pode então ser amplificado, gravado ou transmitido conforme desejado. Pequenos ímãs super-fortes de terras raras estão agora a ser usados para fazer microfones miniaturizados para telemóveis, disse Marsh ao vivo da ciência. quando este sinal elétrico modulado é aplicado a uma bobina, produz um campo magnético oscilante, O que faz com que a bobina se mova para dentro e para fora sobre um núcleo magnético nesse mesmo padrão. A bobina é então ligada a um cone de alta voz móvel para que possa reproduzir ondas sonoras audíveis no ar., A primeira aplicação prática para o microfone e orador foi o telefone, patenteado por Alexander Graham Bell em 1876. Embora esta tecnologia tenha sido melhorada e refinada, ainda é a base para a gravação e reprodução de som.

As aplicações dos eletroímanes são quase incontáveis. A Lei de indução de Faraday constitui a base para muitos aspectos da nossa sociedade moderna, incluindo não só motores elétricos e geradores, mas eletromagnetos de todos os tamanhos., O mesmo princípio usado por uma grua gigante para levantar carros de sucata em um pátio de sucata também é usado para alinhar partículas magnéticas microscópicas em um disco rígido de computador para armazenar dados binários, e novas aplicações estão sendo desenvolvidas todos os dias.

a escritora Tanya Lewis contribuiu para este relatório.o Laboratório Nacional de campo magnético é o maior e mais potente laboratório magnético do mundo. Os pesquisadores usam as instalações gratuitamente para estudar materiais, energia e vida.,