|
[[Ficheiro:Magnet0873.png|right|thumb|250px|A limalha de ferro ilustra as direcções do campo magnético em torno de um íman.]]
O {{PEPB|íman|ímã}} {{Nota de rodapé|Segundo Rebelo Gonçalves em ''Tratado de Ortografia'' a forma ''imã'' seria preferível à de ''ímã'' no Brasil e mesmo a de ''íman'' em Portugal.}}. chamado ainda de objeto magnétic'''omagneto''', é um objetoobjecto que provoca um [[campo magnético]] à sua volta.
Um ímãíman permanente é feito de um material [[ferromagnetismo|ferromagnético]]. As suas propriedades magnéticas são causadas pelo [[spin]] dos [[Eletrão|eletrões]] que se encontram no interior da [[matéria]].
Um ímãíman é um [[dipolo]], tem sempre dois polos, "norte" e "sul". Por definição, o polo sul de um íman é o que é atraído pelo polo norte magnético da Terra.
Os dipolos não podem ser separados. Se um ímãíman for dividido ao meio, obtêm-se dois ímãsímanes menores, cada um com um polo norte e um polo sul.
Um eletroímãeletroíman é um ímãíman que se baseia em campos magnéticos gerados por cargas em movimento. Ou seja, uma peça de liga de [[ferro]], com um fio enrolado, por onde corre [[energia elétrica]].
== Tipos de ímanes ==
Os ímãsímanes podem ser ''naturais'' ou ''artificiais'', e ''permanentes'' ou ''temporais''.
Um '''ímãíman natural''' é um mineral com propriedades magnéticas, como a [[Magnetita]], que é um óxido de Ferro (Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>).
Um '''[[ímã de neodímio|ímãíman de neodímio-ferro-boro]]''' é um poderoso ímãíman feito a partir de uma combinação de [[neodímio]], [[ferro]] e [[boro]] — Nd<sub>2</sub>Fe<sub>14</sub>B. Esses ímãsímanes são muito poderosos em comparação a sua massa, mas também são mecanicamente frágeis e perdem seu magnetismo em temperaturas acima de 120 °C.
Um '''ímãíman artificial''' é um corpo de material [[ferromagnético]] que é submetido à um intenso campo magnético; por fricção com um ímãíman natural ou pela ação de correntes elétricas ([[eletromagnetismo]]) adquire propriedades magnéticas.
Um '''ímãíman permanente''' é feito de aço magnetizado (ferro com alto teor de carbono), a fim de manter permanentemente seu poder magnético. Também é utilizado [[alnico]] ou [[ferrite]] em alguns casos. No entanto, uma forte descarga elétrica, um impacto de grande magnitude, ou uma aplicação de uma elevada quantidade de [[calor]] podem causar perda de força magnética do ímãíman. A altas temperaturas, os ímanes permanentes perdem seu magnetismo temporariamente, readquirindo quando são resfriados.
Um '''ímãíman temporal''' é temporariamente magnetizado por uma fonte de [[ondas eletromagnéticas]]. Quando a emissão dessas ondas cessa o ímãíman temporal deixa de possuir seu [[campo magnético]]. Esses ímanes são feitos com matérias [[paramagnetismo|paramagnéticas]] (normalmente ferro com baixo teor de carbono) por isso quando o campo magnético é removido o [[movimento Browniano]] rompe o alinhamento magnético do ímãíman temporal.
Um '''eletroímãeletroíman''' é uma [[bobina]] (ou uma [[espira]]) por onde circula uma corrente elétrica, gerando um campo magnético. O [[eletroíman|eletroímã]] é uma espécie de ímãíman temporal, pois seu campo magnético acaba quando é interrompida a passagem da [[corrente elétrica]] pela bobina.
=== ÍmãsÍmanes de Ferrite ou Cerâmica ===
[[Ficheiro:Ceramic magnets.jpg|thumb|Ímanes de ferrite.]]
São feitos de um composto poroso de óxido de [[ferro]] em pó, [[bário]] e de [[carbonato de estrôncio]]. Devido ao baixo custo dos materiais, e dos métodos de fabricação, este tipo de íman é o mais barato do mercado, sendo muito utilizado em [[componentes eletrônicos]] (como em pequenos motores por exemplo). São produzidos em grandes quantidades e em vários formatos diferentes; frágeis, devem ter o mesmo cuidado que é dado a outros materiais cerâmicos.
=== ÍmãsÍmanes de Alnico ===
Os ímanes de [[alnico]] são feitos por vazamento, ou [[sinterização]] de uma combinação de [[alumínio]], [[níquel]] e [[cobalto]] com [[ferro]], junto a pequenas quantidades de outros elementos adicionados para melhorar as propriedades do ímãíman. A sinterização oferece características mecânicas superiores, que proporcionam maior intensidade de campos magnéticos e permite a concepção de variadas formas.
== Polos magnéticos de um ímãíman ==
Externamente, as forças de atração magnética de um imã manifestam-se com maior intensidade nas suas extremidades. Por isso, as '''extremidades dos ímãsímanes''' são denominadas de '''polos magnéticos'''.
Cada um dos polos apresenta propriedades magnéticas específicas. Eles são denominados de '''polo sul''' e '''polo norte'''.
Uma vez que as forças magnéticas dos ímãsímanes são mais concentradas nos polos, é possível concluir que a intensidade dessas propriedades decresce para o centro do ímãíman.
Na região central do ímãíman, estabelece-se uma linha onde as forças de '''atração magnética''' do polo sul e do polo norte são iguais e '''se anulam'''. Essa linha é denominada de '''linha neutra''' é, portanto, a linha divisória entre os polos do ímãíman.
=== Inseparabilidade dos polos ===
Os ímanes têm uma propriedade característica: por mais que se divida um ímãíman em partes menores, as partes sempre terão um polo norte e um polo sul. Esta propriedade é denominada de '''Inseparabilidade dos Polos'''.
=== Interação entre ímanes ===
== Campo Magnético - Linhas de Força ==
O '''espaço''' em redor do ímãíman, em que existe atuação das '''forças magnéticas''', é chamado de '''campo magnético'''. Os efeitos de [[atração]] ou [[repulsão]] entre dois ímanes, ou de atração de um ímãíman sobre os materiais ferrosos devem-se à existência desse campo magnético.
Como artifício para estudar esse campo magnético, admite-se a existência de '''linhas de força magnéticas''' ao redor do ímãíman. Essas linhas são '''invisíveis''', mas podem ser visualizadas com o auxílio de um recurso. Colocando-se por exemplo um ímãíman sob uma lâmina de vidro, e espalhando limalha de ferro sobre essa lâmina, as limalhas se orientam conforme as linhas de força magnética.
O formato característico das limalhas sobre o vidro, denominado de [[espectro magnético]], é representado na ilustração ao lado.
Essa experiência mostra também a '''maior concentração''' de limalhas na região dos polos do ímãíman. Isso é devido à maior intensidade de magnetismo nas '''regiões polares''', pois aí se concentram as linhas de forças.
Com o objetivo de padronizar os estudos ao magnetismo e às linhas de força de uma campo magnético se dirigem do '''polo norte para o polo sul.'''
== Fluxo da indução magnética ==
'''Fluxo da indução magnética''' é a quantidade total de linhas de um ímãíman que constituem o campo magnético. É representado graficamente pela letra grega '''Φ''' (lê se "fíêfi").
O fluxo da indução magnética é uma grandeza e, como tal, pode ser medido. No '''SI''' (Sistema Internacional de Medidas), sua unidade de medida é o '''Weber''' (Wb). No Sistema '''CGS''' de medidas, sua unidade é o '''Maxwell''' (Mx).
== Origem do magnetismo ==
O '''magnetismo''' origina-se na organização atômica dos materiais. Cada [[molécula]] de um material é um pequeno ímãíman natural, denominado de '''ímãíman molecular''' ou '''domínio'''.
Quando, durante a formação de um material, as moléculas se orientam em '''sentidos diversos''', os efeitos magnéticos dos ímanes moleculares se anulam, resultando em um material '''sem magnetismo natural'''.
Se, durante a formação do material, as moléculas assumem uma orientação única ou predominante, os efeitos magnéticos de cada íman molecular se somam, dando origem a um '''ímãíman com propriedades magnéticas naturais'''.
Na fabricação de ímanes artificiais, as moléculas desordenadas de um material sofrem um processo de orientação a partir de forças externas.
| 