Ímanes permanentes

Um material que cria continuamente o seu próprio magnetismo é chamado de "íman". Os ímanes baseados em ferro produzidos artificialmente contêm cerca de 1% de carbono (C) e outros elementos para além do principal ingrediente de ferro (Fe). Como o magnetismo atómico do ferro está fixado na mesma direção entre outros átomos, tal como o carbono, é produzido um magnetismo permanente em direção ao exterior, e esses ímanes são chamados de ímanes permanentes.

Permanent magnetsPermanent magnets

Magnetização reduzida e desmagnetização

A magnetização dos ímanes enfraquece com o tempo, mas num ambiente com temperatura normal a magnetização apenas diminui uma quantidade muito pequena ao longo de vários anos. Assim, uma vez que a maior parte das pessoas pensa que estes nunca perdem o magnetismo, tais ímanes são chamados de "ímanes permanentes." A força magnética de um íman permanente depende da temperatura ambiente e muda de acordo com um coeficiente de temperatura. Quando a temperatura é elevada, a força magnética torna-se mais fraca, e quando a temperatura é baixa, a força magnética torna-se mais forte. Os ímanes permanentes não são capazes de suportar o calor quando aquecidos continuamente a temperaturas elevadas e a redução do magnetismo continua devido a variações na direção dos átomos de ferro. Quando uma determinada temperatura é excedida, o íman é totalmente desmagnetizado. Esta temperatura é chamada de ponto de Curie ou temperatura Curie, por ter sido descoberto pelo físico francês Pierre Curie em 1895. As direções dos átomos também se podem tornar desordenadas devido à vibração quando é aplicado um forte impacto ao íman permanente, o que também pode levar a uma redução na magnetização.

Reduced magnetization and demagnetizationCurie

Magnetismo

A capacidade de um íman permanente é muitas vezes referida como "força magnética," mas, mais especificamente, a propriedade reativa de um íman é chamada de "magnetismo", a força do magnetismo é chamada de "força magnética", e a área onde o magnetismo atua é chamada de "campo magnético" ou "fluxo magnético." Estas propriedades dependem da energia, que é um braço de ferro entre os polos N e S, à medida que os polos se repelem e se tentam afastar uns dos outros de acordo com a propriedade bipolar presente num íman. Esta energia magnética não pode ser observada visualmente sob condições normais. O magnetismo sai do polo N e entra no polo S, e este fluxo entre os polos magnéticos é visualmente representado por linhas chamadas de "linhas de força magnética". Esta imagem permite a confirmação visual da energia magnética através do uso de um íman e de pó de ferro.

Magnetic line of forceMagnetic line of force

Avaliação do desempenho dos ímanes

Enquanto o desempenho de um íman é muitas vezes abstratamente referido como sendo "fraco ou forte", este desempenho de um íman não pode ser avaliado com precisão por terceiros dado que a noção de força ou fraqueza é subjetiva. O desempenho de um íman é normalmente testado realizando uma avaliação baseada numa curva de histerese desenhada através de um analisador de BH. Esta curva de histerese é chamada de curva de BH e os principais indicadores derivados do teste são avaliados de acordo com unidades padrão internacionais, tais como a densidade do fluxo magnético (B), a coercividade (Hcb/Hcj), e o produto de energia máximo (máximo de BH). Consulte este conversor de unidades magnéticas para obter mais informações acerca das unidades magnéticas.

⇒Conversor de unidades magnéticas.

Performance evaluation of magnets

Densidade de fluxo magnético (B)

A força magnética é exemplificada por linhas, e múltiplas linhas representam um conjunto as linhas de força magnética proveniente de uma unidade de superfície. A remanência (Br) indica uma quantidade de fluxo magnético (B) retida residualmente quando um íman permanente atinge a saturação de magnetização até um ponto M devido a um campo magnético externo (H), e depois o campo magnético externo (H) volta a um estado de zero. A densidade de fluxo magnético de superfície refere-se à densidade do fluxo magnético no que diz respeito à superfície externa do íman. A densidade do fluxo magnético é denotada como Tesla (T) no sistema de unidades SI (WB/m2) e como Gauss (G) no sistema de unidades CGS (Mx/cm2).

Magnetic flux density (B)

Coercividade (Hcb/Hcj)

A coercividade refere-se a uma força magnética resistência. A coercividade refere-se a força de um campo magnético externo (H) necessário para devolver um corpo magnético magnetizado a um estado de não estar magnetizado com campo magnético (H) oposto (-). À medida que este valor numérico se torna maior, a resistência a uma carga é desenvolvida e torna-se mais difícil reduzir a magnetização. A coercividade é denotada por amperes por metro (A/m) no sistema de unidades SI, e denotada por oersteds (Oe) no sistema de unidades CSG.

Produto de energia máxima

O valor máximo do produto energético do campo magnético (H) e do fluxo magnético (B), ou seja, (Bd) * (Hd), é referido como o produto de energia máximo (máximo de BH). O produto de energia máximo indica um parâmetro para o montante de fluxo magnético máximo que é obtido numa unidade de volume base do íman. À medida que este valor cresce, a linha reta entre o ponto P e a origem (0) aproxima-se de 45 graus e, assim, o íman demonstra um bom equilíbrio entre a densidade do fluxo magnético (B) e a coercividade (Hcb/Hcj). O produto de energia máximo é denotado por kilojoules por metro cúbico (kJ/m3) no sistema de unidades SI e por Megaoersteds (MOE) no sistema de unidades CGS.

Força de adsorção

A força de adsorção, também chamada de atração, define a força entre dois objetos, tais como um íman e um corpo magnético que contém ferro. Os Newtons (N) são usados como a unidade representativa da força de adsorção. Também podem ser usadas unidades básicas de massa, tais como quilograma-força (kgf) e libra-força (lbf).

Adsorption force

Carga

A carga é definida como uma força produzida quando dois pontos estão em contacto, tal como entre um íman e uma placa de aço. A carga desta força é alterada dependendo da fricção, do estado da superfície, e de um impacto. A carga de deslize que indica se um íman e uma placa de aço e similares são capazes de permanecer em posição sem escorregar enquanto suportam uma carga aplicada horizontalmente, é também indicada em unidades de Newtons (N).

Load

Método para medir a força de adsorção e a carga de deslize

Os valores numéricos resultantes tendem a variar de acordo com o ambiente de utilização e o método de medição. Como resultado, é necessário definir o ambiente de utilização e o método de medição a utilizar a força de adsorção na especificação de um íman. Na Magfine, estas forças são definidas quando medidas de acordo com o seguinte método de medição e condições de utilização.

Método de medição

1. Força de adsorção

A força de adsorção é a força quando um íman é afastado de uma placa de aço perpendicular ao eixo vertical e o íman se separa da placa de aço.

1. Adsorption force

2. Carga de deslize

Uma carga de deslize é a força exercida por um íman quando é puxado paralelamente ao eixo horizontal e se afasta da placa de aço.

2. Slip load

Condições ambientais

  1. 1. A espessura (T) da placa de aço e a espessura do íman (H) são tal como indicado acima.
  2. 2. O íman é colocado no centro da placa de aço.
  3. 3. A área de superfície da placa de aço é, pelo menos, três vezes maior (300%) do que a área da superfície do íman.
  4. 4. O material da placa de aço é ferro (Fe) puro.
  5. 5. A superfície da placa de aço é plana e sem irregularidades e o coeficiente de fricção não é considerado.
  6. 6. Qualquer intervalo entre a placa de aço e o íman é fechado para que não exista nenhuma folga.
1. The thickness (T) of the steel plate and the thickness of the magnet (H) are as stated above.3. The surface area of the steel plate is at least three times greater (300%) than the surface area of the magnet.5. The surface of the steel plate is flat without unevenness and the coefficient of friction is not considered.