Qual é a diferença entre a ligação íman-ímã e íman-ferro?

Os ímanes e o ferro atraem-se mutuamente, mas não se podem repelir.

Quando estão em contacto total, a atração entre o íman e o ferro é tão forte quanto a atração entre dois ímanes idênticos. No entanto, à medida que a distância aumenta, a atração entre o íman e o ferro torna-se significativamente mais fraca do que a atração entre dois ímanes. Isto deve-se à menor remanência do ferro.

Índice

Diferença na repulsão

Um íman permanente e uma placa de ferro atraem-se mutuamente. No entanto, não existe repulsão, como pode acontecer entre dois ímanes permanentes (ver FAQ sobre atração e repulsão).

Diferença na atração

A força de atração entre um íman bruto e uma placa de ferro é, em contacto total, tão grande quanto a atração entre dois ímanes brutos. No entanto, a atração diminui mais rapidamente com o aumento da distância do que a atração entre dois ímanes brutos (ver gráfico). Pode também verificar esta afirmação com a nossa ferramenta de cálculo da força de atração.

Nota: Estas afirmações aplicam-se a ímanes brutos. No caso das bases magnéticas, a atração para o ferro é mais forte do que para outro íman bruto (ver FAQ sobre bases magnéticas).

Exemplo com o íman em disco S-12-06-N

eixo x: distância
eixo y: força de atração

rosa: atração íman-íman
azul: atração íman-ferro

Explicação deste fenómeno

esquerda: material ferromagnético
direita: íman elementar

Os materiais ferromagnéticos (ferro, cobalto, níquel) contêm ímanes permanentes microscópicos (ímanes elementares). Estes ímanes elementares podem rodar individualmente e ser mais ou menos alinhados por campos magnéticos externos. Desta forma, o material torna-se magnetizado.

esquerda: íman permanente
direita: material ferromagnético

Explicação da Remanência

Mesmo um super íman contém ímanes elementares. Na fabricação de um íman permanente, estes são alinhados por um campo muito forte gerado por um eletroíman. Quando este campo magnético externo é desligado, o alinhamento permanece, em maior ou menor grau, no íman permanente (neste caso, fala-se de remanência: remanere = permanecer). Um íman permanente pode, por sua vez, alinhar os ímanes elementares em outros materiais ferromagnéticos, ou seja, magnetizá-los. É o que acontece quando há contacto total entre o íman e o ferro: o íman transmite a sua magnetização ao ferro, que passa assim a comportar-se como um íman.

Diferenças na remanência

No entanto, o alinhamento dos ímanes elementares não permanece permanente em todos os materiais ferromagnéticos. Dependendo das propriedades internas do material, após a remoção do campo magnético externo, pode restar muita, pouca ou praticamente nenhuma magnetização.

Num pedaço de ferro de alta pureza, por exemplo, a ordem dos ímanes elementares desfaz-se quase completamente após a remoção do campo externo. Numa chapa de ferro comum, o alinhamento mantém-se um pouco melhor; no entanto, é muito inferior ao de um super íman.

Impacto na prática

A atração entre um íman permanente e uma placa de aço diminui rapidamente com o aumento da distância, pois a magnetização na placa de aço reduz-se rapidamente. Dois ímanes permanentes atraem-se mais fortemente à medida que a distância aumenta, uma vez que a magnetização em ambos os ímanes permanece praticamente inalterada.

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