Magnetismo

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.

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.

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.

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.

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).

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).

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).

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.

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.

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.