Como o calor afeta o magnetismo de um prego de ferro?

Escrito por timothy boyer | Traduzido por aline fernandes
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Como o calor afeta o magnetismo de um prego de ferro?
Alisar um prego de ferro com um ímã permanente magnetizará o prego (Stockbyte/Stockbyte/Getty Images)

Um prego de ferro típico não é magnético -- pelo menos não a um nível facilmente detectável; mais precisamente, um prego de ferro tem o potencial para se tornar magnetizado. Um prego de ferro pode ser magnetizado quando estimulado por uma força brusca ou exposto a um campo magnético forte enquanto estiver aquecido. O calor, no entanto, também pode fazer um prego magnetizado se tornar desmagnetizado. A base pela qual um material (como um prego de ferro) é magnetizado ou desmagnetizado tem a ver com domínios magnéticos que residem no interior dos materiais.

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Materiais magnéticos

Materiais paramagnéticos e ferromagnéticos são duas classes de materiais que possuem um potencial natural e inerente para ser magnetizados (como um prego de ferro). Um material paramagnético só é atraído fracamente por um ímã, enquanto um material ferromagnético é atraído fortemente. Da mesma forma, quando um material paramagnético é magnetizado, esse material só se torna um ímã fraco; um material ferromagnético, quando magnetizado, torna-se um ímã forte. A diferença entre o potencial dos dois materiais para serem magnetizados está em sua estrutura subatômica. O cobre e a platina são exemplos de materiais paramagnéticos. O ferro e o cobalto são exemplos de materiais ferromagnéticos.

Como o calor afeta o magnetismo de um prego de ferro?
O níquel é um material ferromagnético (Comstock/Comstock/Getty Images)

Domínios magnéticos

Todos os materiais com potencial para serem magnetizados possuem domínios magnéticos. Os domínios magnéticos são agrupamentos de átomos com elétrons que giram na mesma direção e produzem campos magnéticos minúsculos. Esses agrupamentos são como pequenas barras magnéticas dentro do material magnético. Singularmente, seus campos magnéticos são pequenos demais para ser sentidos. Porém, quando combinados, seus campos magnéticos se complementam e resultam em um campo maior e mais forte em torno do material magnético. A base de um material ser um ímã forte ou um ímã muito fraco tem a ver com a forma nas quais os domínios estão dispostos. Se os domínios estiverem dispostos aleatoriamente, o campo magnético resultante é fraco. Se os domínios estiverem orientados na mesma direção, seu campo magnético resultante é forte.

Tornar um prego magnético

Um prego de ferro normalmente possui um campo magnético fraco demais para ser sentido, pois seus domínios magnéticos estão dispostos aleatoriamente. Para tornar um prego de ferro um ímã forte, os domínios devem ser orientados na mesma direção. Uma maneira de conseguir isso é aquecer um prego enquanto estiver exposto a um campo magnético externo forte. O calor fará com que os domínios se soltem de sua orientação atual. Ao mesmo tempo, o campo magnético externo guiará os domínios para se reorganizarem em uma orientação comum, paralela ao campo magnético. Quando o prego de ferro esfriar, os domínios permanecerão em sua nova orientação com um campo magnético forte e combinado, e o prego estará agora magnetizado.

Efeitos do calor sobre o magnetismo

O calor pode desmagnetizar um ímã. Quando a temperatura de um ímã chega a um ponto em que os átomos começam a vibrar e os domínios se separam, o ímã alcançou o que se chama de "Ponto de Curie" ou "Temperatura de Curie" e então se torna desmagnetizado. Da mesma forma, quando um prego de ferro magnetizado é exposto ao calor, seus domínios se separam. Sem um campo magnético externo para guiá-los de volta a uma orientação comum, os domínios estarão dispostos aleatoriamente, e o prego de ferro estará desmagnetizado.

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