Como é medida a força do ímã?

Um ímã é qualquer objeto que produz seu próprio campo magnético. A força do ímã desses objetos pode variar de campos imperceptivelmente fracos a campos incrivelmente fortes, dependendo de várias características. Os ímãs podem ser classificados em dois grupos distintos: ímãs permanentes e eletroímãs e não-ímãs podem ser definidos como ferromagnéticos, paramagnéticos ou diamagnéticos. Os materiais ferromagnéticos, como o ferro, são fortemente atraídos pelos ímãs, os materiais paramagnéticos, como o alumínio, são levemente atraídos pelos ímãs, e os materiais diamagnéticos, como o carbono, são fracamente repelidos pelos ímãs.

Ímãs permanentes são aqueles objetos que são magnetizados e permanecerão magnetizados para sempre. Pode-se criar um ímã permanente pegando uma substância ferromagnética dura, como ferro duro, magnetita, cobalto e vários metais de terras raras, e magnetizando-a fortemente. Substâncias ferromagnéticas macias podem ganhar um campo magnético temporário, mas tendem a perdê-lo rapidamente. Os eletroímãs, por outro lado, consistem em bobinas de fio que ganham um campo magnético quando a eletricidade passa por ele, mas o perdem imediatamente quando a eletricidade cessa.

Você pode medir a força magnética geral de um material, conhecido como momento magnético, ou a força local, conhecida simplesmente como magnetização. O momento magnético pode ser calculado para uma substância, dependendo se ela contém um magnetismo inerente ou um magnetismo causado por uma corrente elétrica. Se o magnetismo é inerente, a magnitude de cada partícula elementar dentro do material pode ser medida e o momento líquido pode ser determinado. Se causado por uma corrente elétrica, é preciso rastrear o magnetismo dos elétrons que fluem através do objeto.

A força do ímã geralmente é rotulada nos ímãs comerciais como uma leitura dada em termos de sua classificação de gauss. Existem dois tipos principais de magnetômetros, um que examina o magnetismo líquido de um objeto, conhecido como dispositivos escalares, e outro que pode rastrear os vetores do magnetismo, fornecendo a força de um campo magnético em uma direção específica, conhecido como dispositivos vetoriais. . Diferentes magnetômetros funcionam de maneiras diferentes. Os magnetômetros vetoriais comuns incluem dispositivos de interferência quântica supercondutores, SERFs atômicos e portões de fluxo. Dispositivos escalares comuns incluem magnetômetros de efeito Hall, magnetômetros de precessão de prótons e magnetômetros de bobina rotativa.

É importante notar que, muitas vezes, a classificação de gauss dada para um ímã não reflete realmente o magnetismo da superfície do objeto. Geralmente, a força do ímã, conforme calculada em um ímã comercial, refletirá a força do núcleo do ímã, que pode ser substancialmente mais forte que a resistência da superfície, e cairá à medida que você se afasta. Por exemplo, um ímã que possa medir 3000 Gauss logo na superfície do ímã medirá 2500 Gauss à medida que você se afastava um pouco do ímã. Por esse motivo, alguns fabricantes oferecem medidas alternativas de força do ímã que ajudam a dar às pessoas uma idéia melhor do que estão recebendo.

Nos últimos anos, à medida que os ímãs de terras raras se tornaram populares para uso doméstico, a força do ímã começou a ser simplesmente dada em termos de força de tração, referindo-se a quanto peso o ímã pode puxar, conforme medido por um testador de tração. Também deve ser observado que a força do ímã pode ser afetada por muitas condições, incluindo eletricidade, calor e, em alguns casos, umidade. A força do ímã também diminui exponencialmente à medida que você se afasta da superfície; portanto, um ímã muito forte contra ele não terá força quando você se afastar.