O ímã é um material ferromagnético que tem a propriedade de criar um campo magnético à sua volta, com capacidade para atrair ou repelir alguns metais que possuem ferro, cobalto ou níquel em sua composição.
Os ímãs podem ser achados na natureza ou produzidos artificialmente. Eles também são chamados de magneto e suas propriedades magnéticas são causadas pelo "spin" dos elétrons, que são encontrados no interior da matéria.
Um dos exemplos dos ímãs naturais é a magnetita, um mineral constituído de substâncias magnéticas capazes de gerar um campo de atração e repulsão. Já os ímãs artificiais são compostos de materiais sem propriedades magnéticas, porém capazes de adquirir características de um ímã natural.
O fenômeno do magnetismo
A capacidade de atração e repulsão dos ímãs recebe o nome de magnetismo, fenômeno caracterizado pelas forças dipolo, que são forças divergentes dos polos dos materiais magnéticos.
As primeiras descobertas sobre o magnetismo foram registradas na Grécia Antiga por Tales de Mileto, por volta do século VI, quando foi encontrado um mineral capaz de atrair pequenos objetos de ferro. Esse material recebeu o nome de magnetita, em homenagem à cidade de Magnésia.
Os estudos da área foram aprofundados a partir de 1600, quando o físico inglês William Gilbert fez algumas descobertas, dentre elas a existência do campo magnético terrestre e as propriedades dos ímãs.
Por volta do século XIX, os estudos sobre magnetismo foram aprofundados e ganharam uma nova dimensão. Na ocasião, Michael Faraday descobriu que o movimento de um ímã era capaz de gerar corrente elétrica em um condutor.
Assim, ele descobriu efeitos ligados à eletricidade que eram produzidos pelo magnetismo, complementando os estudo de Orsted sobre eletromagnetismo. Suas descobertas foram tão importantes que serviram de pontapé para a descoberta dos geradores elétricos.
Tipos de ímã
Há dois diferentes tipos de ímãs: os que são encontrados na natureza e os ímãs que são produzidos artificialmente pelo processo de imantação. O imã natural é um mineral chamado magnetita e os ímãs artificiais são compostos de bário, carbonato de estrôncio e óxido de ferro.
Os ímãs artificiais são classificados em:
- Permanente: formado de material ferromagnético, ele possui a capacidade de manter as propriedades magnéticas mesmo após a interrupção do processo de imantação. Seu magnetismo somente é perdido de forma temporária caso haja temperaturas elevadas ou descargas elétricas.
- Temporal: formado de materiais paramagnéticos, o magnetismo desses tipos de ímã é provisório.
Os ímãs temporais possuem propriedades magnéticas que duram apenas enquanto eles estiverem sofrendo ação de outro campo magnético. - Eletroímã: trata-se de um aparelho formado por um condutor pelo qual circula corrente elétrica fazendo gerar magnetismo mediante a presença de ferro. As características do eletroímã variam de acordo com a passagem de corrente elétrica pelo condutor, de modo que ao interromper a passagem de corrente o campo magnético some.
Propriedades do ímã
Os ímãs são capazes de gerar um campo magnético à sua volta. Eles possuem dois polos magnéticos (sul e norte) que são as áreas em que a força magnética atua de forma mais intensa. Algumas de suas propriedades são: capacidade de atrair alguns metais, atração e repulsão de polos magnéticos, alinhamento com os polos geográficos da Terra, e inseparabilidade dos polos.
Polos magnéticos
Um ímã é composto por dois polos magnéticos chamados de polo norte e polo sul, também chamados de dipolos magnéticos. Eles ficam localizadas nas extremidades dos ímãs. Neles as ações magnéticas são intensificadas.
A determinação dos polos magnéticos acontece com a suspensão do ímã pelo centro de massa até que ele fique alinhado com polo norte e sul geográfico recebendo nomenclatura equivalente. Isso acontece porque o polo norte magnético sempre apontará para o polo norte geográfico e o polo sul magnético para o polo sul geográfico.
Atração e repulsão
Quando os polos magnéticos de dois imãs são aproximados é possível verificar duas situações: repulsão, se os polos aproximados são iguais; ou atração, se são polos diferentes. Isso ocorre porque quando os polos magnéticos de dois ímãs estão próximos, as forças magnéticas de ambos reagem entre si de forma singular.
Inseparabilidade dos polos de um ímã
Trata-se da propriedade que indica a impossibilidade de separação entre os polos magnéticos de um ímã. Ou seja, toda vez que um ímã for dividido serão obtidos novos polos. Dessa forma, cada novo pedaço formará um novo ímã e continuará sendo um dipolo magnético.
O fenômeno da inseparabilidade é explicado pelo fato de o magnetismo ser uma propriedade que se origina na organização molecular da substância. Portanto, até mesmo as menores moléculas de um imã serão compostas de dois polos bem definidos.