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:
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.
