13.394 – Física – O Magnetismo


Bússola
Trata-se da capacidade de atração em imãs, ou seja, a capacidade que um objeto possui de atrair outros objetos.
Os imãs naturais são compostos por pedaços de ferro magnético ou rochas magnéticas como a magnetita (óxido de ferro Fe3O4). Os imãs artificiais são produzidos por ligas metálicas, como por exemplo, níquel-cromo.
O fenômeno do magnetismo pode ser explicado através das forças dipolo. Por exemplo, os materiais possuem dois diferentes polos, quando entram em contato com outros materiais os polos iguais se repelem e os polos opostos se atraem. Este fenômeno recebe a denominação de “dipolo magnético” e pode ser considerado uma grandeza. A força do imã é determinada por essa grandeza. Os próprios átomos são considerados imãs, por exemplo, com polos norte e sul. As bússolas magnéticas trabalham com base no magnetismo, veja o processo de funcionamento:

– Um imã pequeno e leve se encontra no ponteiro das bússolas, este imã estabelece ao seu redor um campo magnético e está equilibrado sobre um ponto que funciona como pivô: sem atrito e de fácil movimento;

– quando o imã é situado em um campo de outro imã, esse tende a se alinhar ao campo de referência;

– a Terra possui um campo magnético que funciona como referencial para o funcionamento da bússola..

O ímã é um minério que tem a propriedade de atrair pedaços de ferro. A esse minério foi dado o nome de magnetita, por ser encontrado numa região chamada Magnésia, localizada na atual Turquia.

Os ímãs possuem dois polos que são denominados de polo norte e polo sul, se tivermos dois imãs próximos, observamos que polos de mesmo nome se repelem e que polos de nomes diferentes se atraem, quer dizer: polo norte repele polo norte, polo sul repele polo sul, e polo norte e polo sul se atraem.
Um determinado ímã cria no espaço em sua volta um campo magnético que podemos representar pelas linhas de indução magnética, essas linhas de indução atravessam de um polo a outro do ímã. É por esse motivo, inclusive, que mesmo que um ímã seja partido ao meio, separando os polos: norte e sul, ele sempre se reorganizará de maneira a formar dois polos. Em outras palavras, podemos afirmar que não existe monopolo magnético. Se pegarmos pequenas bússolas e colocarmos sobre as linhas de indução magnética, a agulha da bússola sempre apontará na mesma direção do vetor indução magnética B, e o norte da agulha no mesmo sentido de B, ou seja, B estará apontando para o polo sul do ímã. Assim, podemos dizer que em cada ponto em torno do ímã, o vetor B se afasta do polo norte e se aproxima do polo sul. Na região dos polos vemos que as linhas de indução magnética estão mais próximas umas das outras, sendo assim, consideramos que próximos aos polos o campo magnético é mais intenso.
É possível visualizar as linhas de indução magnética, espalhando limalhas de ferro em torno de um ímã. Os traços formados pela limalha representam as linhas de indução magnética.
Campo magnético da Terra

Nosso planeta se comporta como um gigantesco ímã. Sendo assim, ele cria à sua volta um campo magnético. Quando observamos uma bússola, vemos que o polo norte da agulha da bússola se orienta na direção do norte geográfico. Como polos de nomes diferentes se atraem, concluímos que o polo norte da agulha da bússola está sendo atraída pelo polo sul da Terra. Então o polo sul magnético coincide com o polo norte geográfico e o polo norte magnético coincide com o polo sul geográfico.
Os polos magnéticos da Terra têm uma pequena inclinação em relação ao seu eixo de rotação, essa inclinação é de aproximadamente 11°. Cientistas acreditam que essa propriedade magnética deve-se ao movimento circular de correntes elétricas no núcleo de ferro fundido do planeta. Pesquisas mostram que as posições dos polos magnéticos mudam com o passar dos anos, chegando a inverter sua polaridade, os polos norte e sul trocam sua posição.

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