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Os giros e órbitas dos elétrons transformam qualquer átomo em um minúsculo ímã de barra. Para a maioria dos materiais, os momentos magnéticos desses átomos apontam em direções aleatórias e seus campos se cancelam para não produzir magnetismo líquido.
Por outro lado, certas substâncias são ferromagnético e seus momentos magnéticos se alinham espontaneamente para que seus campos fiquem paralelos entre si e se juntem. Esse alinhamento é limitado a uma pequena região chamada domínio, com muitos desses domínios formando um material ferromagnético.
Embora tenham campos magnéticos reforçados, os próprios domínios são orientados aleatoriamente, resultando novamente em nenhum magnetismo geral. Um campo magnético externo, no entanto, pode alinhar os domínios para que seus próprios campos magnéticos se reforcem, produzindo um campo líquido ao longo de um objeto e, portanto, criando um ímã. Esse fenômeno, chamado ferromagnetismo, é a base dos ímãs do dia a dia. À temperatura ambiente, apenas quatro elementos são ferromagnéticos e têm esse comportamento: ferro, cobalto, níquel e gadolínio.
Usos do magnetismo
Materiais magnéticos macios como o ferro são fáceis de magnetizar, mas os domínios se aleatorizam assim que o campo externo desaparece; consequentemente, o material perde rapidamente seu magnetismo. Essa propriedade é útil para eletroímãs e dispositivos como cabeças de gravação ou apagamento de fitas, que precisam gerar campos magnéticos temporários ou que mudam rapidamente.
Materiais magnéticos duros como o aço são mais difíceis de magnetizar e também mais difíceis de desmagnetizar; após a remoção do campo externo, eles podem reter seu magnetismo por um longo tempo - às vezes por milhões de anos, uma característica que auxilia na datação geológica das rochas. Portanto, materiais magnéticos duros são usados para fazer ímãs permanentes.
Esse processo de magnetização tem amplas aplicações práticas, com o gravador como apenas um exemplo. A fita de gravação consiste em uma tira longa e fina de Mylar revestida com finas partículas de óxido de ferro ou dióxido de cromo. À medida que a fita se move sob a cabeça de gravação, um campo magnético alinha os domínios deste revestimento em resposta ao sinal de música ou dados. Posteriormente, os domínios retêm o campo magnético impresso para reprodução posterior.
Os discos rígidos de computador usam essencialmente o mesmo processo para armazenamento de dados magnéticos em pratos giratórios rapidamente.
Magnetismo indesejado
Após entrar em contato com ímãs ou mesas de fixação magnética, objetos de aço podem se tornar magnetizados involuntariamente. Usinagem, soldagem, retificação e até vibração também podem magnetizar o aço. Efeitos indesejados incluem ferramentas que atraem lascas e aparas de metal, uma superfície áspera após a galvanização e soldas que penetram apenas em um lado.
Da mesma forma, o contato constante com a fita magnética pode transmitir um magnetismo residual ao equipamento de gravação, o que aumenta o ruído e causa a gravação de som imprecisa.
Para ser reutilizada, uma fita de áudio pode ser restaurada para um estado em branco, passando o comprimento da mesma após uma cabeça de apagamento, um processo tedioso e impraticável, especialmente em larga escala. Os discos rígidos de computador descartados podem ter dados proprietários ou confidenciais que não devem estar disponíveis para outras pessoas. Nesses casos, o meio de gravação deve ser desmagnetizado a granel.
Por que usar um desmagnetizador?
O incômodo do magnetismo indesejado levou ao desenvolvimento de desmagnetizadores pequenos e industriais. Um desmagnetizador, também conhecido como desmagnetizador, usa eletroímãs para gerar campos magnéticos CA intensos e de alta frequência. Em resposta, domínios individuais realinham-se aleatoriamente para que seus campos magnéticos cancelem ou quase cancelem, eliminando ou reduzindo substancialmente o magnetismo indesejado.
Alguns desmagnetizadores não usam eletricidade ou eletroímãs, mas sim ímãs de terras raras para fornecer os poderosos campos magnéticos necessários.
Este princípio de desmagnetização também é usado em gravadores. À medida que a fita passa por baixo de uma cabeça de apagamento, um campo magnético de alta amplitude e alta frequência randomiza os domínios em preparação para a gravação de novos sons ou dados. Em uma escala maior, os desmagnetizadores em massa apagam bobinas inteiras de fitas magnéticas ou discos rígidos em uma única etapa.
Uma máquina de desmagnetizador pode ter uma das várias configurações comuns, dependendo da finalidade. Uma ferramenta de desmagnetizador portátil desmagnetiza brocas, cinzéis ou peças pequenas apoiadas em uma superfície plana ou passando por um orifício.
Materiais espessos ou objetos sólidos grandes podem ter que passar por um túnel desmagnetizador grande o suficiente para caber uma pessoa em pé. A frequência, intensidade do campo desmagnetizador e velocidade da taxa de transferência devem ser adaptadas ao objeto e ao campo magnético residual sendo apagado.