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Medir o campo magnético

Sabe quanta força magnética o seu cartão de crédito consegue suportar?
Contribuição de: Jens E., Paris
Online desde: 26.06.2009, Número de visitas: 197782
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Tudo começou, na verdade, com uma pergunta simples: "A que distância pode o íman aproximar-se do meu cartão de crédito sem o danificar?"
Na realidade, não foi assim tão fácil encontrar uma resposta. Após alguma pesquisa na Internet, estimei que o cartão de crédito suporta um campo magnético até cerca de 10 mT (mili-Tesla, ou seja, milésimos de Tesla – o campo dentro do íman é de cerca de 1 T!). Noutra unidade: 1 mT = 10 Gauss; 10 mT = 100 Gauss.
Nota da equipa supermagnete:
Na nossa FAQ "Qual a distância de segurança que devo manter em relação aos meus aparelhos?", partimos do princípio de que um cartão de crédito suporta um campo magnético até 40 mT.
Mas até que distância chega o campo magnético? Os ímanes podem ser descritos bastante bem como dípolos. Sem entrar demasiado na matéria: o campo de um dipolo decresce com 1/R3 (R indica a distância) e é possível somar dípolos. Quis verificar isso numa experiência simples em casa e, com isso, estimar uma "distância de segurança" em relação ao cartão de crédito.
A montagem do experimento é bastante simples. É necessário uma folha de papel, uma bússola e um conjunto de ímanes (neste caso, 10 W-05-N). Coloquei a bússola junto a uma das extremidades da folha, de modo que a agulha ficasse paralela à borda.
Em seguida, juntei os 10 ímanes em cubo e alinhei-os na folha de modo a influenciar a agulha da bússola. Depois, experimentei a que distância dos ímanes a agulha da bússola era desviada cerca de 90 graus na direção dos ímanes. Nesse ponto, fiz uma marca na folha e anotei o número de ímanes correspondente.
Num segundo passo, repeti o mesmo procedimento com nove ímanes, depois com oito e assim sucessivamente, até que apenas um único íman fosse capaz de rodar a bússola em 90 graus.
Depois, experimentei um pouco mais e testei ímanes mais fortes:
Aqui, um S-20-10-N...
...ou até mesmo um Q-50-15-15-N. A distância até à bússola vai aumentando progressivamente.
Se representarmos as dimensões dos ímanes (eixo x) em relação à distância em centímetros (eixo y), isso corresponde bastante bem à nossa lei de 1/R3. Os ímanes em cubo pesam 1 grama, enquanto os ímanes grandes pesam 24 e 48 gramas, respetivamente. Os dados não são totalmente precisos, pois, fora da folha, já não medi com tanta exatidão. No entanto, a tendência ajusta-se muito bem.
O que mostrou então a experiência? Medi a que distância o campo magnético corresponde aproximadamente ao campo magnético terrestre (0,05mT). No entanto, como todo o momento dipolar se soma, o número de ímanes é proporcional ao momento dipolar total. Como o campo é proporcional ao momento dipolar, a medição é equivalente, apenas "invertida".

Quanto ao cartão de crédito: É favorável para ele (e para o seu proprietário) que o campo magnético diminua com 1/R3 e a massa do cubo aumente com L3 (L=comprimento do lado). Estes dois princípios anulam-se mutuamente.
Na experiência, descobri que a uma distância de 10 cm, que corresponde a 20 vezes o comprimento do lado do cubo, o campo magnético caiu para a intensidade do campo magnético terrestre (0,05mT). A uma distância de 7 vezes o comprimento do lado do cubo, a intensidade do campo magnético ainda é de cerca de 1mT. Este é o limite seguro para o cartão de crédito; não deve aproximar-se mais de um íman.

Como regra prática para o cartão de crédito, recomendaria: Meça o lado mais comprido de um íman, multiplique esse valor por 7 e obterá a distância mínima que deve manter desse íman.
No entanto, não assumo qualquer responsabilidade por isso – em caso de dúvida, aplica-se: cartão de crédito e ímanes devem, tanto quanto possível, nunca cruzar caminhos!

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S-20-10-N
Íman em disco Ø 20 mm, altura 10 mm, suporta aprox. 11 kg, neodímio, N42, niquelado
disponível: 1 527 un.
Q-50-15-15-N
Íman em bloco 50 x 15 x 15 mm, suporta aprox. 33 kg, neodímio, N48, niquelado
disponível: 717 un.
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