A relação entre o magnetismo e a eletricidade

O magnetismo e a eletricidade são duas forças poderosas que estão intimamente relacionadas entre si. As duas forças podem ser entendidas através dos conceitos de carga elétrica e campo magnético, que são as bases da sua inter-relação.

O magnetismo refere-se à força que permite a atração/repulsão entre objetos magnéticos. Um campo magnético é criado quando um objeto tem uma carga magnética, o que significa que tem um polo norte e um polo sul. Se uma carga elétrica se deslocar no campo magnético, esta experimentará uma força magnética que pode ser de atração ou repulsão dependendo do sentido da carga elétrica e do sentido do campo magnético.

A relação entre o magnetismo e a eletricidade

A relação entre magnetismo e eletricidade é conhecida como eletromagnetismo. Quando uma corrente elétrica flui através de um condutor, cria-se um campo magnético à volta do condutor. Este campo magnético pode ser utilizado para fazer com que os objetos magnéticos se movam.

Por exemplo, os motores elétricos utilizam o eletromagnetismo para fazer girar um eixo. O campo magnético criado pela corrente elétrica faz com que uma peça de metal gire à volta de um íman, convertendo a energia elétrica em energia mecânica.

Pelo outro lado, um campo magnético variável também pode gerar uma corrente elétrica. Este fenómeno é conhecido como indução eletromagnética. Quando um condutor se move através de um campo magnético cria-se uma corrente elétrica no condutor.

Este é o princípio por trás dos geradores elétricos que convertem a energia mecânica em energia elétrica. Os geradores elétricos utilizam uma fonte de energia, como o vapor, para girar um íman num campo magnético, produzindo assim uma corrente elétrica.

A relação entre magnetismo e eletricidade também tem importantes aplicações na tecnologia moderna. Por exemplo, a tecnologia de levitação magnética utiliza campos magnéticos para levitar objetos. Isto consegue-se mediante a criação de campos magnéticos opostos que contrastam com a força da gravidade. Esta tecnologia é utilizada nos comboios de levitação magnética para que possam viajar a velocidades extremamente altas sem fazerem contacto com os carris. A inter-relação entre estas forças tem importantes aplicações na tecnologia moderna e tem permitido o desenvolvimento de dispositivos como motores elétricos, geradores elétricos e tecnologia de levitação magnética.

A importância dos ímanes fortes no sector da reciclagem

A importância dos ímanes fortes no sector da reciclagem, tal como acontece noutros sectores, é muito importante. Durante muito tempo, o magnetismo foi utilizado na engenharia elétrica. Cada motor elétrico funciona com um campo magnético. No entanto, um dos sectores onde a vantagem e a efetividade de um íman é cada vez mais utilizada é no sector da reciclagem.

A reciclagem em termos industriais é um processo que consiste na conversão de materiais usados noutros novos, ora com a mesma utilidade ora com outra diferente. Dependendo do material que queremos reciclar, como a sua composição ou a sua origem, podemos obter vários tipos de reciclagem industrial. A reciclagem industrial é muito importante no nosso dia a dia, pois assim reduzimos a produção de materiais tóxicos no nosso planeta.

A reciclagem industrial, com a presença magnética, ajuda-nos a reduzir o custo da matéria-prima ao darmos uma segunda vida aos produtos. Consequentemente, isto permite-nos não investir tanto em produtos novos. Se analisarmos isto desde um ponto de vista ambiental, minimizamos y diminuímos a emissão de CO2 durante o processo de produção.

Além disso, a reciclagem industrial implica uma poupança energética de até um 25% de energia. A sua vantagem principal é a redução da despesa.

Aplicações de ímanes no sector da reciclagem

Os ímanes no sector da reciclagem são diferentes restos de produtos que já não são úteis e que são muito difíceis de reciclar se tiverem elementos magnéticos no seu interior. No sector da reciclagem é cada vez mais frequente a utilização de discos magnéticos.

De uma forma geral, podemos encontrar aço clássico e aço inoxidável. Este último, é menos magnético do que o aço ferrítico, e este é o motivo pelo qual um íman de ferrite, por exemplo, reage melhor com o aço clássico.

No sector da reciclagem são empregados vários tipos de ímanes em função da utilização que lhe queremos dar. O mais utilizado é frequentemente o eletroíman, já que este pode ser ativado e desativado. Além disso, nos primeiros pontos de carga da reciclagem - que é onde ocorre a primeira classificação dos resíduos - podemos encontrar ímanes de elevação de carga.

Normalmente, as cadeias de reciclagem precisam de ímanes fortes, como ímanes de neodímio, quer seja sob a forma de disco magnético, quer seja sob a forma de rolo magnético ou de tambor magnético. Os ímanes podem ser elaborados pelos fabricantes para que estes cumpram especificamente os requisitos indicados pelo cliente.

Assim, chegamos a um ponto essencial da indústria do íman e dos seus possíveis campos de aplicação. Depois da descoberta do magnetismo, houve um avanço na aplicação da sua tecnologia e das suas possíveis utilizações, principalmente no sector da reciclagem, que é onde a indústria dos ímanes enfrenta mais desafios.

O que são os átomos?

Os átomos foram descobertos por John Dalton, um químico inglês que demonstrou que a matéria estava formada por partículas invisíveis.

Os átomos são as partículas mais pequenas que podemos encontrar dentro de um elemento, com a capacidade de manter uma série de características físicas e químicas. Um átomo não pode ser descomposto quimicamente.

Que tipos de partículas formam o átomo?

Os átomos estão compostos por uma estrutura complexa formada por 3 partículas:

• Os protões = são as partículas com carga elétrica positiva que se encontra no centro do núcleo do átomo.

• Os neutrões = são as partículas com carga elétrica líquida igual a zero. Apesar de não terem carga elétrica positiva nem negativa, os neutrões estão formados por partículas chamadas quarks. Podemos encontrar 6 tipos de quarks: quark bottom, quark down, quark top, quark up, quark strange quark charm.

• Os eletrões = são as partículas com carga elétrica negativa. Os eletrões encontram-se na camada externa reativa que é a que tem a função de interatuar, formando conexões químicas mantendo as suas moléculas com a dos outros elementos unidos.

Propriedades dos átomos

• A massa = a massa atómica depende dos protões e dos neutrões, já que são os que se localizam no núcleo do átomo.

• O tamanho = o tamanho de um átomo assemelha-se à de uma nuvem eletrónica, ou seja, encontra-se entre 0,1 e 10^-14 nanómetros.

• O potencial de ionização, também conhecido como energia de ionização, é a energia que determina em que grupo da tabela periódica se encontra o elemento.

• A afinidade eletrónica é a quantidade de energia que desprende um átomo, o qual tem tendência a captar eletrões.

Que função tem o número atómico?

Em função do número atómico, ou seja, em função do número de eletrões e protões que um átomo tem, estes localizam-se numa parte ou noutra da tabela periódica. A tabela periódica está ordenada por ordem crescente de número atómico: de cima para baixo, e da esquerda para a direita. Como podemos ver na tabela periódica, o hidrogénio é o primeiro elemento da tabela, pois tem apenas um protão no seu núcleo; o oganésson (Og), pelo contrário, é o último, pois contém 118 protões.