Diferença entre eletroímã e ímã permanente

Eletroímã vs ímã permanente
 

Eletroímãs e ímãs permanentes são dois tópicos importantes na teoria eletromagnética. Este artigo explicará os fundamentos do magnetismo, eletroímã e ímã permanente e descreverá entre os dois ímãs.

O que é eletroímã?

Para entender os eletroímãs, é preciso primeiro entender as teorias por trás do magnetismo. O magnetismo ocorre devido a correntes elétricas. Um condutor de corrente reta exerce uma força, normal à corrente, em outro condutor de corrente colocado paralelo ao primeiro condutor. Como essa força é perpendicular ao fluxo de cargas, não pode ser uma força elétrica. Isso foi posteriormente identificado como magnetismo.

A força magnética pode ser atraente ou repulsiva, mas sempre mútua. Um campo magnético exerce força sobre qualquer carga em movimento, mas as cargas estacionárias não são afetadas. Um campo magnético de uma carga em movimento é sempre perpendicular à velocidade. A força sobre uma carga em movimento por um campo magnético é proporcional à velocidade da carga e à direção do campo magnético.

Um ímã tem dois pólos. Eles são definidos como Polo Norte e Polo Sul. As linhas do campo magnético começam no Polo Norte e terminam no Polo Sul. No entanto, essas linhas de campo são hipotéticas. Deve-se notar que os pólos magnéticos não existem como monopolo. Os pólos não podem ser isolados. Isso é conhecido como a lei de Gauss para o magnetismo. Um eletroímã é um componente composto de loops de transporte de corrente. Esses loops podem ter qualquer forma, mas os eletroímãs comuns têm a forma de solenóides ou anéis.

O que é ímã permanente?

Como a corrente elétrica é a única maneira de criar um ímã, os ímãs permanentes devem consistir em correntes. Todo átomo tem elétrons orbitando o núcleo do átomo, e esses elétrons têm uma propriedade chamada rotação eletrônica. Essas duas propriedades são responsáveis ​​pelo magnetismo nos materiais. Os materiais podem ser agrupados em várias categorias, de acordo com suas propriedades magnéticas. Materiais paramagnéticos, materiais diamagnéticos e materiais ferromagnéticos são para citar alguns. Existem também alguns tipos menos comuns, como materiais anti-ferromagnéticos e materiais ferrimagnéticos. O diamagnetismo é mostrado em átomos com apenas elétrons emparelhados. A rotação total desses átomos é zero. As propriedades magnéticas surgem apenas devido ao movimento orbital dos elétrons. Quando um material diamagnético é colocado em um campo magnético externo, ele produz um campo magnético fraco antiparalelo ao campo externo. Materiais paramagnéticos têm átomos com elétrons não emparelhados. Os spins eletrônicos desses elétrons não pareados atuam como pequenos ímãs, que são mais fortes que os ímãs criados pelo movimento orbital do elétron. Quando colocados em um campo magnético externo, esses pequenos ímãs se alinham com o campo para produzir um campo magnético paralelo ao campo externo. Os materiais ferromagnéticos também são materiais paramagnéticos com zonas de dipolos magnéticos em uma direção, mesmo antes da aplicação do campo magnético externo. Quando o campo externo é aplicado, essas zonas magnéticas se alinham paralelamente ao campo para que tornem o campo mais forte. O ferromagnetismo é deixado no material mesmo após a remoção do campo externo, mas o paramagnetismo e o diamagnetismo desaparecem assim que o campo externo é removido. Os ímãs permanentes são compostos de tais materiais ferromagnéticos.