Explicamos o que é a energia magnética, sua história, vantagens, desvantagens e mais características. Além disso, como funciona e exemplos.
O que é energia magnética?
O magnetismo é um fenômeno associado com a força eletromagnética, uma das forças elementais do universo. Afeta em maior ou menor grau todos os materiais existentes, mas seus efeitos podem ser vistos principalmente em certos metais, como níquel, ferro, cobalto e suas diferentes ligas (conhecidas como ímãs).
esta força se manifesta na forma de campos magnéticoscapaz de gerar atração ou repulsão entre os elementos que interagem, dependendo de suas polaridades magnéticas: pólos iguais se repelem, pólos opostos se atraem.
A energia magnética pode ser entendida como a capacidade da força magnética de realizar trabalho mecânico, mas também nos referimos a ela quando falamos da energia armazenada em um elemento condutor ou em um campo magnético. Essa energia é capaz de irradiar pelo espaço, mesmo na ausência de um meio físico, através do que é conhecido como radiação eletromagnética.
Campos magnéticos são formados por radiação magnética. A luz visível, por exemplo, é composta de campos eletromagnéticos e ocupa apenas uma franja do espectro eletromagnético. Dependendo das propriedades das ondas que compõem esse espectro, haverá luz visível, radiação ultravioleta ou radiação infravermelha, por exemplo.
Além disso, o magnetismo é um fenômeno com inúmeras aplicações exploradas pela humanidade contemporânea, especialmente em suas fronteiras com a eletricidade, como no caso dos motores, supercondutores, alternadores, etc.
Veja também: Eletromagnetismo
História da energia magnética
energia magnética foi descoberto por humanos em tempos antigos. Diz-se que os fenômenos magnéticos foram observados pela primeira vez na Grécia Antiga, na cidade de Magnésia no Meandro, onde o mineral magnetita era particularmente abundante. É precisamente daí que vem o seu nome.
O primeiro estudioso do magnetismo foi o filósofo grego Tales de Mileto. (625-545 aC). No entanto, na China Antiga também foi estudado em paralelo, como evidenciado por uma menção a ele no Livro do Mestre do Vale do Diabo do século IV a.C. c.
O magnetismo foi amplamente estudado nos séculos seguintes, tanto por alquimistas, naturalistas e religiosos, quanto por exploradores e filósofos, principalmente após a invenção da bússola no século XIII. Além do mais, O campo magnético da Terra foi descoberto na Groenlândia em 1551..
No entanto, não foi até o século 19 que os fundamentos do magnetismo foram revelados cientificamente, graças aos avanços da física, química e eletricidade. Um papel indispensável foi desempenhado por Hans Christian Orsted, André-Marie Ampère, Carl Friedrich Gauss, Michael Faraday e especialmente James Clerk Maxwell, com suas famosas equações.
Como funciona a energia magnética?
o magnetismo ocorre devido ao movimento de cargas elétricas em objetos que interagem: se as cargas presentes em dois objetos (por exemplo, dois fios com corrente) se movem na mesma direção, os objetos experimentam uma força atrativa; mas se eles se movem em direções opostas, essa força é repulsiva.
Ao redor das cargas em movimento sempre haverá um campo magnético, gerado justamente pelo movimento das referidas cargas. Se outras cargas em movimento se aproximarem desse campo magnético, elas irão interagir com ele. É essencial que as cargas estejam em movimento para que existam campos, forças ou energia magnética. Cargas em repouso (paradas) não produzem campos magnéticos ou fenômenos magnéticos. Os ímãs têm seu próprio campo magnético devido ao movimento e orientação específicos dos elétrons dentro dos átomos.
energia magnética pode ser produzido por eletroímãs, que consistem em um fio elétrico enrolado que cobre um material magnético, como o ferro. Também pode ser produzido pela magnetização de materiais suscetíveis, sejam eles temporários (aqueles em que o campo magnético é externo e, portanto, enfraquece e desaparece) ou permanentes.
Características da energia magnética
A energia magnética tem um intensidade variável, dependendo dos materiais que o produzem ou da intensidade da corrente elétrica que o gera. Devido à direção do movimento dos elétrons, os materiais magnéticos sempre têm dois pólos: positivo e negativo. Isso é conhecido como um dipolo magnético.
Embora tudo o que existe seja suscetível a um certo grau de resposta magnética (a chamada suscetibilidade magnética), dependendo do seu grau de suscetibilidade podemos falar de:
- materiais ferromagnéticos. Eles são fortemente magnéticos.
- Materiais diamagnéticos. Eles são fracamente magnéticos.
- materiais não magnéticos. Eles têm propriedades magnéticas desprezíveis.
Vantagens da energia magnética
Energia magnética no mundo contemporâneo é extremamente vantajosouma vez que o seu armazenamento e produção têm aplicações muito importantes para a vida do ser humano, por exemplo, nos transportes, na medicina ou na indústria de geração de eletricidade
muitos materiais magnéticos ajudar a tornar a vida mais fácildesde os ímans que colamos nos nossos frigoríficos, aos materiais magnéticos dos nossos computadores e do alternador dos nossos carros, aos transformadores e toda uma série de moduladores de eletricidade, que utilizam ímanes para gerir a eletricidade.
Por outro lado, as experiências com esse tipo de energia e as aplicações em iniciativas modernas são cada dia mais promissoras. Eles podem nos aproximar de fontes limpas de energia em um futuro próximo.
Desvantagens da energia magnética
O lado fraco do uso do magnetismo é que materiais naturalmente magnéticos não possuem a força de campo magnético necessária como mobilizar objetos maciços ou transmitir indefinidamente sua energia para outros sistemas. Portanto, o usual quando se usa magnetismo é o uso do eletroímã, que requer uma entrada constante de energia elétrica.
Exemplos de energia magnética
Alguns exemplos de energia magnética:
- A bússola. Sua agulha de metal se alinha com o campo magnético da Terra para apontar constantemente para o norte.
- transformadores elétricos. São enormes caixas cilíndricas que normalmente se encontram em postes de eletricidade e que funcionam internamente através da força de vários imãs, para modular o fluxo de corrente elétrica e torná-la consumível em nossas casas.
- tomógrafos magnéticos. São dispositivos médicos usados para enviar e receber ondas eletromagnéticas pelo corpo, que nos permitem ter uma ideia de como as coisas estão dentro de nós sem precisar operar.
- trens maglev. Eles estão em operação em muitos países do primeiro mundo e são capazes de pairar devido ao impulso repulsivo de eletroímãs em sua base.
- as luzes do norte. Embora indiretamente, são evidências da força do campo magnético da Terra, capaz de repelir o vento solar (partículas de plasma solar ejetadas no espaço). As luzes que podem ser vistas nas áreas próximas aos pólos são essas partículas quando estão tocando a atmosfera e viajando na direção do campo magnético sem penetrar em direção ao planeta.
Continue com: Fenômenos físicos
Referências
- “Magnetismo” na Wikipédia.
- “O que é força magnética?” na Khan Academy.
- “Energia Magnética” no Universo Hoje.
- “Magnetismo (física)” na Enciclopédia Britânica.