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Um solenoide, quando percorrido por corrente elétrica, cria um campo magnético em seu interior e exterior (figura a) apresentando assim uma configuração de campo magnético semelhante ao de um ímã em forma de barra, então dizemos que ele se constitui um eletroímã, ou seja, um ímã obtido por meio de corrente elétrica.
De um modo bem geral, sabemos que todos os eletroímãs usados em diversas aplicações apresentam em seu interior um metal. Esse procedimento foi adotado porque quando introduzimos o metal no interior do solenoide o campo magnético do eletroímã torna-se mais intenso. Então, quando ligamos um eletroímã com um núcleo de metal a uma bateria, as extremidades desse núcleo passam a ter um comportamento semelhante aos polos de um ímã forte, atraindo alguns objetos de ferro. Há várias aplicações práticas para os eletroímãs, por exemplo, em campainhas, motores, geradores, guindastes, etc.
Também podemos ver esse efeito produzido pelos núcleos de ferro em outros elementos químicos, como o cobalto, o níquel e também com a liga de cada um deles.
Substância imantada
Nos conceitos iniciais de física, realizamos o estudo sobre os átomos e os modelos atômicos propostos pelos cientistas. Ao estudarmos o modelo atômico proposto pelo físico inglês Rutherford, que é semelhante ao nosso sistema planetário, vimos que os elétrons giram em torno do núcleo do átomo.
Sabemos que quando os elétrons livres de um átomo se movimentam, eles criam uma corrente elétrica muito pequena, de escala microscópica, dando origem a um campo magnético também muito pequeno. Desta forma podemos dizer que cada átomo equivale a um pequeno ímã.
Em um objeto de metal, uma barra de ferro, por exemplo, que não esteja magnetizado, os ímãs elementares que comparamos a cada átomo que constitui o objeto estão orientados de forma variada, como mostra a figura b. Por estarem dessa forma, os campos magnéticos, que cada ímã elementar cria, tendem a se anular com os outros campos magnéticos dos outros ímãs elementares, resultando assim em um metal sem qualquer efeito magnético.
Ao colocarmos uma barra metálica dentro de um campo magnético, por exemplo, no interior de um solenoide, o campo magnético do solenoide atuará sobre cada um dos ímãs elementares dos átomos, deixando-os orientados como mostra a figura c. Então quando expomos esse metal a um campo magnético, os campos magnéticos dos átomos juntam-se, deixando-o mais intenso, e o material passa a apresentar efeitos magnéticos que percebemos ao aproximarmos o metal a pequenos materiais, que são atraídos.
Desta forma, podemos dizer que a substância está imantada ou magnetizada. Logo, para que tenhamos uma barra de ferro comum semelhante a um ímã, basta reorientar os ímãs elementares constituídos pelos átomos.
Por Domiciano Marques
Graduado em Física
Equipe Brasil Escola