Quais são os pólos magnéticos?

Em um ímã, a força magnética é concentrada nas extremidades e fica mais fraca no meio. Essas extremidades magneticamente fortes são chamadas de pólos magnéticos. Os ímãs têm dois pólos, ambos de força igual. A Terra também possui pólos magnéticos. Uma bússola funciona porque o ímã na bússola está respondendo à força magnética da Terra.

Um simples ímã de barra que pode girar livremente sempre se alinhará com os polos norte e sul magnéticos da Terra. Alguns ímãs são marcados com um N em uma extremidade e um S na outra. Isso ocorre porque o extremo N sempre aponta para o norte, enquanto o extremo S sempre aponta para o sul. Se dois ímãs forem colocados lado a lado, a extremidade N do primeiro ímã atrairá a extremidade S do segundo, enquanto as extremidades N se repelirão.

A atração dos pólos magnéticos da Terra é tão forte que um ímã sempre se alinha com os pólos, não importando a que distância eles estejam. Deve-se notar que o polo norte magnético da Terra não se alinha perfeitamente ao polo norte geográfico. O norte magnético está na verdade a cerca de 15 graus do norte geográfico.

Por milhares de anos, as pessoas têm usado os pólos magnéticos da Terra para ajudá-los a navegar. Uma bússola é basicamente uma agulha que gira livremente. Como a agulha é magnetizada, ela sempre apontará para o norte. Sabendo que direção é o norte, exploradores e viajantes podem descobrir em que direção estão indo. A primeira menção da bússola foi feita pelos chineses antigos por volta de 210 aC.

Existem algumas teorias diferentes para explicar por que os ímãs se comportam dessa maneira. O mais velho dos dois é a teoria de Weber. Ele afirma que as substâncias magnéticas são feitas de pequenas moléculas magnetizadas. Quando deixadas sozinhas, essas moléculas apontam em todas as direções diferentes. Se um ímã é puxado sobre o material várias vezes, movendo-se na mesma direção, as moléculas se alinham como uma série de minúsculos ímãs de norte a sul, criando pólos magnéticos em cada extremidade do metal.

Uma teoria semelhante, porém mais sofisticada, baseia-se no conhecimento de que os elétrons têm um campo magnético. Os elétrons são as pequenas unidades que orbitam em torno dos átomos. Todo átomo tem pelo menos um elétron. A teoria do domínio afirma que, se os elétrons de um átomo estão orbitando todos em direções diferentes, seus campos magnéticos se cancelam. Se, no entanto, eles estiverem orbitando na mesma direção, o átomo será magnetizado. Um material cheio desses átomos magnetizados é um ímã.