Como o calor afeta os ímãs?

Os ímãs são usados ​​em muitos campos diferentes, como na fabricação, no setor automotivo, em sistemas de segurança e dispositivos eletrônicos, na vida cotidiana e, até, o próprio planeta Terra é um ímã gigantesco, mas como o calor afeta os ímãs? É uma resposta que vamos obter neste artigo.

Para entender como o calor afeta os ímãs, é necessário observar a estrutura atômica dos elementos que compõem o ímã. A temperatura afeta o magnetismo fortalecendo ou enfraquecendo a força atrativa de um ímã. Um imã submetido ao calor experimenta uma redução em seu campo magnético à medida que as partículas dentro do imã se movem a uma velocidade cada vez mais rápida e esporádica.

O calor afeta os ímãs porque confunde e desalinha os domínios magnéticos, fazendo com que o magnetismo diminua. Pelo contrário, quando o mesmo imã é exposto a baixas temperaturas, sua propriedade magnética melhora e a força aumenta.

Além disso, a resistência do ímã, a facilidade com que ele pode desmagnetizar também varia com a temperatura. Com a força do ímã, o calor afeta os ímãs em termos de resistência à desmagnetização, que geralmente diminui com o aumento da temperatura. A única exceção são os ímãs de cerâmica (ferrite), que são mais fáceis de desmagnetizar em baixas temperaturas e mais difíceis de desmagnetizar em altas temperaturas.

Materiais magnéticos diferentes reagem diferentemente com a temperatura. Ímãs de alnico têm a melhor estabilidade de resistência, seguida por SmCo, NdFeB e depois cerâmica. Os ímãs NdFeB têm maior resistência à desmagnetização (coercividade), mas experimentam maior mudança com a temperatura. Ímãs de alnico têm menos resistência à desmagnetização, mas a mudança alcançada é menor com a temperatura. O Alnico tem a mais alta temperatura de serviço, seguida pela SmCo, cerâmica e depois NdFeB.

Mas nem todo o mudo está ciente da maneira como um ímã afeta sua temperatura máxima utilizável. Isto é especialmente importante para os ímãs NdFeB, porque eles têm a maior mudança na resistência à desmagnetização com a temperatura. À medida que o comprimento do eixo magnetizado aumenta, a sua resistência à desmagnetização também aumenta.

Um experimento testável

É um fato que o calor afeta os ímãs, o que os torna permeáveis. Por exemplo, o efeito da temperatura nos ímãs de neodímio. É um dos fenômenos mais interessantes para observar e avaliar. Na verdade, há um experimento com ímãs, no qual a maneira como eles reagem quando expostos ao calor extremo é especificamente explorada.

Em princípio, trata-se de um experimento não adequado para crianças e, além disso, deve ser realizado com as medidas de segurança máxima e trará como resultado o calor que afeta os ímãs. Para isso, precisaremos dos seguintes elementos:

• Um termômetro de 100°C.

• Clipes de plástico.

• 2 barras de ímãs de neodímio.

• Óculos e luvas de segurança.

• Água.

• Fogão.

• Pão.

• Recipiente de plástico.

• 100 clipes.

O calor afeta os ímãs em duas etapas simples. A primeira é um teste de temperatura ambiente e, para isso, os clipes de papel devem ser colocados em um recipiente de plástico e, em seguida, mergulhar um dos ímãs de barra de neodímio no recipiente do clipe e removê-lo, registrando o número coletado. Em seguida, os clipes de papel são removidos do ímã e colocados de lado.

Ao fazer isso com água quente, luvas e óculos de proteção devem ser usados. Aqueça cerca de um terço do copo de água em uma panela pequena até atingir 85°C ou 100°C. No ponto de ebulição, a água deve estar perto ou dentro dessa faixa de temperatura e o termômetro é usado para verificar se o grau é apropriado.

Ao usar os clipes de plástico, coloque gentilmente o ímã de neodímio na água e deixe-o lá por cerca de 15 minutos. O ímã é então removido com os clipes de plástico e colocado no recipiente com clipes. Uma vez lá, você verá quantos clipes são coletados.

O resultado será evidente. O imã aquecido não elevará os clipes ou, em qualquer caso, aumentará muito poucos, dependendo da temperatura e do momento em que se aqueceu, o que mostra que o calor afeta diretamente os ímãs.