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Ímãs são materiais que geram o que comumente chamamos de campos magnéticos e podem influenciar o comportamento de cargas elétricas em movimento.

Os ímãs em si têm dois "polos", geralmente chamados de "norte" e "sul", que podem ser identificados usando uma simples bússola, cuja agulha se alinha de acordo com o campo magnético da Terra.

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A característica mais conhecida dos ímãs é a sua capacidade de atrair certos materiais. No caso de materiais ferromagnéticos (ferro, cobalto e níquel), a capacidade de atração é mais forte, e não parece haver uma preferência por um dos polos. Em alguns casos, objetos são atraídos por ambos os polos, formando uma ponte entre eles.

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Quando alguns objetos aderem a um ímã e tenta-se levantar o ímã permitindo que a gravidade contrarie a atração, observa-se que os objetos aderidos tendem a atrair outros também. Observando como isso acontece, percebe-se que isso ocorre porque o objeto mais próximo do ímã se magnetiza por sua vez e age como um ímã.

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Quando dois polos norte ou dois polos sul são aproximados, os ímãs se repelem. Por outro lado, quando um polo norte e um polo sul são aproximados, eles se atraem.

Esse comportamento é semelhante ao observado com cargas elétricas, onde cargas opostas se atraem e cargas iguais se repelem.

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Existem três tipos de magnetismo. São eles:

• Ferromagnetismo: é um material que, quando magnetizado, pode reter um grau de magnetização mesmo após ser removido do campo magnético externo. A magnetização possui um nível de saturação, o que significa que há um campo magnético máximo que pode ser alcançado. No entanto, ele pode perder a magnetização se aquecido acima de uma temperatura crítica conhecida como temperatura de Curie.

• Paramagnetismo: é um material que pode ser magnetizado com a aplicação de um campo magnético externo, mas perde a sua magnetização assim que o campo magnético externo é removido. A orientação da magnetização é paralela e na mesma direção do campo externo.

• Diamagnetismo: é um material que se comporta de forma similar ao paramagnetismo, mas a polarização é na direção oposta ao campo magnético externo aplicado.

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Cada elemento pode ser classificado como ferromagnético, paramagnético ou diamagnético com diferentes níveis de sensibilidade à magnetização. Os elementos que são ferromagnéticos, paramagnéticos ou diamagnéticos podem ser identificados com base em suas propriedades magnéticas, e é importante usar as escalas apropriadas ao trabalhar com esses valores.

Para obter informações gerais sobre essas classificações, recursos adicionais podem ser consultados em: Datos.

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O paramagnetismo descreve um comportamento em que materiais podem ser magnetizados com base em um campo magnético externo aplicado. Nesse sentido, eles não permanecem magnetizados e perdem essa propriedade assim que o campo externo é removido.

Alguns exemplos de materiais com propriedades paramagnéticas incluem magnésio, molibdênio, lítio e tântalo.

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O paramagnetismo descreve um comportamento em que os materiais podem se magnetizar em resposta a um campo magnético externo aplicado, mas não retêm a magnetização quando o campo magnético externo é removido.

O paramagnetismo se origina a partir de três tipos de momentos magnéticos:

• O momento magnético do núcleo (denominado como $\mu_n$)
• O momento magnético dos elétrons (denominado como $\mu_s$)
• O momento magnético resultante do movimento dos elétrons nos orbitais (denominado como $\mu_l$)

O primeiro desses momentos magnéticos geralmente é muito menor do que os outros dois e é frequentemente negligenciado. O momento magnético total dos momentos magnéticos dos elétrons ($S$) e dos orbitais ($L$) pode ser calculado usando a fórmula:

$\mu_{L+S}=\sqrt{4S(S+1)+L(L+1)}\mu_B$

onde $\mu_B$ é o magneton de Bohr.

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O planeta possui um campo magnético que não é estático e pode até mesmo mudar de polaridade. Acredita-se que sua origem provém do deslocamento (convecção) de cargas ou material condutor ao redor do núcleo interno.

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O campo magnético da Terra é crucial para nos proteger do vento solar e das partículas cósmicas. Uma parte significativa é redirecionada, enquanto algumas poucas conseguem penetrar o escudo pelos polos.

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A semelhança entre os campos magnéticos e elétricos se limita ao fato de que não existem o que poderíamos chamar de uma carga magnética ou um polo magnético independente (monopolo). Isso ocorre porque os campos magnéticos são formados por giros individuais, e qualquer tentativa de separar os polos apenas resulta na criação de um novo ímã com seus próprios dois polos.

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Quando fragmentos de metal são dispersos ao redor de um ímã, eles exibem os seguintes comportamentos:

• Eles se orientam em direção ao ímã à medida que são magnetizados pelo campo magnético dele.

• Tendem a se alinhar em linhas contínuas devido às interações entre eles, formando correntes norte-sul.

• Eles se repelem em certas áreas, resultando na formação de regiões sem fragmentos.

Coletivamente, esses fragmentos de metal formam padrões que são análogos às linhas de campo de cargas elétricas em termos de comportamento e disposição.

ID:(12115, 0)

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Wenn Strom durch einen Solenoiden fließen darf, beobachten wir, dass ein Magnetfeld erzeugt wird, das dem eines magnetisierten Stabes ähnelt. Dies bedeutet, dass der Elektronenstrom in der Lage ist, Magnetfelder zu erzeugen, die denen von permanenten Magneten äquivalent sind.

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