Imantação

Nesta atividade os alunos irão entender como ocorre a imantação de alguns materiais

Material

• 2 pregos de aço (desmagnetizados), um muito pequeno e outro grande.
• 1 imã.

 

Observação: esse material é para uma equipe de estudantes.

 

Procedimento

- Aproxime o prego grande do pequeno e observe se ocorre atração entre eles;

- esfregue lentamente uma das extremidades do prego grande no imã, sempre na mesma direção (repita a operação umas dez vezes);

- aproxime novamente o prego grande do pequeno e observe se ocorre atração entre eles.

 

Terminado o procedimento, o professor deve explicar que um material ferromagnético é formado por estruturas microscópicas (partículas magnéticas) dotadas de magnetismo capazes de gerar um campo magnético natural. Essas estruturas são chamadas de domínios magnéticos e são como ímãs microscópicos, com polos norte e sul. Normalmente não se percebe o magnetismo destes materiais, pois seus domínios magnéticos estão desordenadamente distribuídos e as ações de seus polos magnéticos elementares se cancelam mutuamente. No entanto, há casos em que estes domínios se arranjam naturalmente de forma que seus polos fiquem alinhados e a soma dos seus campos magnéticos elementares geram um campo macroscópico forte: são os imãs naturais. Os imãs também podem ser fabricados industrialmente. Nesse caso, um campo magnético forte é aplicado sobre um material magnético, forçando os domínios a se orientarem na mesma direção do campo aplicado. Desse modo, passando um ímã forte, diversas vezes, ao longo do comprimento de um material longo (alfinete, agulha, prego de ferro) sempre na mesma direção, transformaremos esse material num ímã.

 

Figura 1. Domínios magnéticos desalinhados. Figura produzida pelo próprio autor.

 

Figura 2. Domínios magnéticos alinhados na direção do campo magnético aplicado. Figura produzida pelo próprio autor.

 

As aplicações dos materiais magnéticos são muitas. Podemos citar a fabricação de ímãs permanentes (usados em auto-falantes e relés) e a utilização em gravação magnética para armazenamento de dados (fitas e discos magnéticos). Os discos magnéticos são constituídas por uma película plástica que contém grande quantidade de pequenas partículas de material magnético distribuídas desordenadamente, de tal modo que não seu magnetismo não é percebido. A gravação de informações se faz "magnetizando" pontos desta superfície, ou seja: aplicando sobre ela um campo magnético que alinha as partículas magnéticas da superfície, fazendo com que seus campos elementares se somem e criando uma pequena área onde o magnetismo pode ser detectado.

Finalizada a atividade, os estudantes deverão responder às seguintes perguntas:

1) O prego grande tinha propriedades magnéticas antes de ser esfregado no ímã?

Resposta esperada: sim, mas essas propriedades existiam dentro de estruturas muito pequenas (domínios magnéticos), orientadas aleatoriamente.

2) Por que os pregos não se atraíram antes de esfregar o prego grande no ímã?

Resposta esperada: Porque a orientação aleatória dos domínios magnéticos resulta num campo magnético macroscópico praticamente nulo.

3) Por que esfregar o ímã permite que os pregos se atraiam?

Resposta esperada: Porque essa operação promove o alinhamento dos domínios magnéticos no prego maior, resultando num campo macroscópico significativo.

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Esta atividade foi extraída da aula Materiais magnéticos: como construir uma bússola, do professor José Higino Dias Filho - Montes Claros/MG. Disponível no Portal do Professor/ MEC. Acessado em 12/07/2013. Todas as informações contidas são de responsabilidade do autor.