Os campos magnéticos são uma força invisível mas omnipresente que nos rodeia no nosso quotidiano. Desde a simples bússola que guiava os exploradores para terras desconhecidas até às sofisticadas máquinas de ressonância magnética que revolucionaram a imagiologia médica, as aplicações dos campos magnéticos são diversas e fascinantes. Neste artigo, mergulharemos no mundo dos campos magnéticos, explorando suas propriedades, usos e as maravilhas que permitem. Também abordaremos algumas perguntas frequentes na secção de perguntas frequentes para esclarecer melhor este tópico fascinante.
Noções básicas sobre campos magnéticos
Um campo magnético é um campo de força invisível que é criado por cargas eléctricas em movimento, como as encontradas em ímanes ou correntes eléctricas. É caracterizado pela sua força e direção, que podem ser visualizadas através de linhas de força ou linhas de campo. Estas linhas têm origem no pólo norte de um íman e terminam no pólo sul, e seguem sempre um caminho curvo que circunda o íman.
A intensidade de um campo magnético é medida em unidades de Tesla (T), em homenagem a Nikola Tesla, um pioneiro no campo do eletromagnetismo. Um Tesla é equivalente a um Weber por metro quadrado (1 T = 1 Wb/m2). Os campos magnéticos podem ser uniformes, o que significa que têm uma intensidade e uma direção constantes, ou não uniformes, em que a intensidade e a direção variam no espaço.
A bússola e o campo magnético da Terra
Uma das primeiras e mais conhecidas aplicações dos campos magnéticos é a navegação com uma bússola. Uma bússola é um dispositivo simples que consiste num íman pequeno e leve chamado agulha de bússola, que está suspenso de forma a poder girar livremente em torno de um eixo vertical. A agulha da bússola é magnetizada, o que significa que tem um pólo norte e um pólo sul, que são atraídos pelos pólos correspondentes da Terra.
A própria Terra comporta-se como um íman gigante com um campo magnético gerado pelo movimento do seu núcleo fundido, rico em ferro. Este campo estende-se para fora do centro da Terra e é mais forte perto da superfície, onde é responsável pelo fenómeno do magnetismo que observamos no planeta. No entanto, o campo magnético da Terra não é perfeitamente uniforme e varia em força e direção em diferentes locais do planeta, bem como ao longo do tempo.
Eletromagnetismo e indução electromagnética
A relação entre a eletricidade e o magnetismo, conhecida como eletromagnetismo, é um dos princípios fundamentais da física. Foi descoberto pela primeira vez por Hans Christian Oersted em 1820, quando observou acidentalmente que a agulha de uma bússola se desviava quando um fio condutor de corrente era colocado perto dela. Este fenómeno levou à compreensão de que uma carga eléctrica em movimento cria um campo magnético à sua volta, um conceito conhecido como indução electromagnética.
A indução electromagnética tem inúmeras aplicações práticas, tais como o funcionamento de motores eléctricos, geradores e transformadores. Estes dispositivos baseiam-se no princípio de que um campo magnético variável pode induzir uma corrente eléctrica num condutor, ou vice-versa. Este princípio é a base da conversão de energia mecânica em energia eléctrica e vice-versa, que está na base de grande parte da tecnologia moderna.
Materiais magnéticos e suas propriedades
Alguns materiais, conhecidos como materiais ferromagnéticos, apresentam uma forte resposta a campos magnéticos devido à sua estrutura atómica única.