A atração magnética é um fenómeno que fascina cientistas e leigos há séculos. Trata-se de uma força invisível que aproxima ou afasta determinados materiais, aparentemente desafiando as leis da física. Os ímanes são utilizados numa vasta gama de aplicações, desde objectos simples do dia a dia, como ímanes de frigorífico e bússolas, até tecnologias mais complexas, como motores, geradores e dispositivos de imagiologia médica. Neste artigo, vamos aprofundar a ciência por detrás da atração magnética, explorando as suas causas, propriedades e implicações.
Noções básicas de magnetismo
O magnetismo é uma propriedade fundamental da matéria que resulta do movimento de partículas eletricamente carregadas. Está intimamente relacionado com a eletricidade, tal como descrito pelas equações de Maxwell, que constituem a base do eletromagnetismo. Os campos magnéticos são gerados pelo movimento de cargas eléctricas e, por sua vez, podem exercer forças sobre outras cargas em movimento. Esta interação entre a eletricidade e o magnetismo é a base de muitas das tecnologias em que confiamos atualmente.
O campo magnético
Um campo magnético é um campo de força invisível que rodeia certos materiais, conhecidos como ímanes, e que se estende em todas as direcções. É criado pelo movimento de cargas eléctricas, como o movimento dos electrões num fio ou a rotação dos electrões dentro de um átomo. A força e a direção de um campo magnético podem ser visualizadas utilizando linhas de campo magnético, que são linhas imaginárias que seguem a direção da força magnética.
A intensidade do campo magnético
A intensidade de um campo magnético é medida em unidades de Tesla (T), nome dado em homenagem ao inventor e físico sérvio-americano Nikola Tesla. Um Tesla é equivalente a um Weber por metro quadrado (1 T = 1 Wb/m2). A intensidade do campo magnético pode variar muito, desde os campos fracos produzidos por pequenos ímanes até aos campos extremamente fortes que se encontram perto de poderosos electroímanes ou nos núcleos de estrelas como as estrelas de neutrões, que podem atingir forças de até 1012 Tesla.
A natureza da atração magnética
A atração magnética ocorre quando dois ímanes são aproximados um do outro e os seus campos magnéticos interagem. A força de atração ou repulsão entre dois ímanes depende da força dos seus campos magnéticos, da distância entre eles e da orientação dos seus pólos. Os ímanes têm dois pólos, chamados pólo norte (N) e pólo sul (S), que são opostos um do outro, tal como os pólos positivo e negativo de uma pilha.
A Lei da Atração Magnética
A lei da atração magnética, também conhecida como lei dos pólos magnéticos, afirma que os pólos opostos se atraem mutuamente, enquanto os pólos semelhantes se repelem. Isto significa que um pólo norte de um íman atrairá um pólo sul de outro íman, enquanto dois pólos norte ou dois pólos sul colocados perto um do outro se repelirão. Este fenómeno é responsável pelo comportamento familiar dos ímanes, como a atração entre pólos opostos de dois ímanes quando estes são aproximados um do outro e a repulsão entre pólos semelhantes quando estes são aproximados.
O Momento de Dipolo Magnético
O momento de dipolo magnético é uma grandeza vetorial que descreve a força e a orientação do campo magnético de um íman. É análogo ao momento de dipolo elétrico na eletricidade, que descreve a separação de cargas positivas e negativas num sistema. O momento de dipolo magnético é