Principal diferença - ímãs permanentes vs. temporários

Os ímãs são uma parte extremamente importante de nossas vidas diárias. Os ímãs são usados ​​em travas de porta e para colar notas nas portas de refrigeradores, mas muitas vezes, sem que saibamos, a maioria dos ímãs que nos rodeiam está em circuitos elétricos na forma de eletroímãs. Os tipos de ímãs nas portas de refrigeradores são permanentes, enquanto os ímãs usados ​​para fazer eletroímãs são normalmente ímãs temporários. o principal diferença entre os ímãs permanentes e temporários é que ímãs permanentes não requerem um campo magnético externo para permanecer magnetizados enquanto que, ímãs temporários permanecem magnetizados apenas enquanto houver um forte campo magnético externo Ao redor deles.

O que são ímãs permanentes

Os ímãs permanentes são ímãs que retêm seu magnetismo por longos períodos de tempo. Os ímãs permanentes são feitos de materiais ferromagnéticos duros. Eles podem ser magnetizados colocando-os dentro de um campo magnético externo. Materiais ferromagnéticos exibem histerese: quando o campo magnético externo é gradualmente invertido, o material resiste à desmagnetização em uma faixa mais longa de intensidades de campo magnético externo. Isso está resumido na curva de magnetização abaixo:

Curva de magnetização para um material ferromagnético

O eixo horizontal fornece o tamanho do campo magnético externo, o eixo vertical fornece a magnetização. Observe que quando o campo magnético externo aumenta em torno

(siga a curva inferior), a magnetização do material aumenta rapidamente. Quando o campo magnético externo é invertido (a curva superior), a magnetização não reduz significativamente em uma faixa maior de campos magnéticos reduzidos ou invertidos. Este comportamento é típico de um material ferromagnético duro. Os materiais ferromagnéticos duros incluem alumínio, cobalto e aço.

O que são ímãs temporários

Os ímãs temporários também podem ser magnetizados, colocando-os dentro de um campo magnético externo. O magnetismo do material dura enquanto o campo magnético externo está ligado e desaparece quando o campo magnético externo desaparece. Os materiais magnéticos temporários incluem paramagnetos e ferromagnetos macios.

Os átomos que compõem os materiais paramagnéticos não têm seus momentos magnéticos alinhados uns com os outros. Quando são colocados dentro de um campo magnético externo, os momentos magnéticos dos átomos se alinham com o campo magnético externo, magnetizando o material. Os materiais ferromagnéticos são diferentes dos materiais paramagnéticos porque sua magnetização é espontânea (sua magnetização aumenta rapidamente à medida que o campo magnético externo é aumentado em uma faixa estreita).

Os materiais ferromagnéticos moles também apresentam histerese: no entanto, seus loops de histerese tendem a ser muito mais estreitos do que os de materiais ferromagnéticos duros, o que significa que os materiais ferromagnéticos moles perdem sua magnetização com muito mais facilidade quando o campo magnético externo é reduzido. No entanto, eles ainda são diferentes dos materiais paramagnéticos porque magnetizam espontaneamente.

Os materiais ferromagnéticos macios, como o ferro macio, são úteis para a construção de dispositivos que não requerem ímãs permanentes. Nos transformadores, quando a corrente flui em bobinas enroladas ao redor do “núcleo” de ferro macio, o núcleo se torna magnetizado e conduz o campo magnético para a outra bobina do transformador. Para produzir uma corrente alternada, a direção do campo magnético através do núcleo precisa mudar periodicamente. Isso é muito difícil de conseguir se o núcleo fosse feito de um material magnético permanente. Em algumas aplicações que utilizam campos magnéticos poderosos (máquinas de ressonância magnética, por exemplo), é importante que os ímãs possam ser desligados (veja o vídeo abaixo!)

Diferença entre ímãs permanentes e temporários

Dependência da magnetização da presença de um campo externo

Imãs permanentes podem ser magnetizados colocando-os em um campo magnético externo. Eles não perdem sua magnetização em uma grande variedade de campos magnéticos externos reversos ou quando o campo magnético externo é desligado.

Ímãs temporários também pode ser magnetizado colocando o material dentro de um campo magnético externo. Quando o campo magnético externo é desligado, o material perde sua magnetização.

Tipo de material

Materiais magnéticos permanentes são os chamados materiais ferromagnéticos duros.

Materiais magnéticos temporários são materiais paramagnéticos ou ferromagnéticos moles.

Imagem Cortesia

“O ciclo de histerese principal e a curva de magnetização inicial calculada usando a teoria de Stoner-Wohlfarth para um sistema isotrópico de ímãs de domínio único idênticos.” por RockMagnetist (próprio trabalho) [CC0 1.0], via Wikimedia Commons