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Os ímãs são atômicos. A diferença entre um ímã permanente e um ímã temporário está em suas estruturas atômicas. Os ímãs permanentes têm seus átomos alinhados o tempo todo. Os ímãs temporários têm seus átomos alinhados apenas sob a influência de um forte campo magnético externo. O superaquecimento de um ímã permanente irá reorganizar sua estrutura atômica e transformá-lo em um ímã temporário.
Noções básicas do ímã
Materiais com propriedades magnéticas possuem campos magnéticos. Um prego de aço típico não possui um campo magnético forte o suficiente para atrair um clipe de papel metálico. Mas a magnetização pode aumentar a força do campo magnético dos pregos de aço. A simples colocação de um forte ímã permanente ao lado de um prego de aço fará com que o prego tenha um campo magnético mais forte e atue como um ímã temporário. A unha é chamada de ímã temporário porque, uma vez removido o imã permanente, perde a força do campo magnético que atraiu o clipe de papel.
Imãs permanentes
Os ímãs permanentes diferem dos ímãs temporários por sua capacidade de permanecer magnetizados sem a influência de um campo magnético externo próximo. Normalmente, os ímãs permanentes são feitos de materiais magnéticos "duros", onde "duro" se refere à capacidade de os materiais se magnetizarem e permanecerem magnetizados. O aço é um exemplo de um material magnético rígido.
Muitos ímãs permanentes são criados expondo o material magnético a um campo magnético externo muito forte. Depois que o campo magnético externo é removido, o material magnético tratado é agora convertido em um ímã permanente.
Ímãs temporários
Ao contrário dos ímãs permanentes, os ímãs temporários não podem permanecer magnetizados por si mesmos. Materiais magnéticos macios como ferro e níquel não atrairão clipes de papel após a remoção de um forte campo magnético externo.
Um exemplo de um ímã temporário industrial é um eletroímã usado para mover sucata em um pátio de recuperação. Uma corrente elétrica que flui através de uma bobina que envolve uma chapa de ferro induz um campo magnético que magnetiza a chapa. Quando a corrente flui, a chapa pega sucata. Quando a corrente pára, a placa libera a sucata.
Teoria atômica básica dos ímãs
Os materiais magnéticos possuem elétrons giratórios em torno de um núcleo de átomos que exercem individualmente um pequeno campo magnético. Isso essencialmente torna cada átomo um pequeno ímã dentro de um ímã maior. Esses minúsculos ímãs são chamados de dipolos porque possuem um polo norte e sul magnético. Os dipolos individuais tendem a se aglomerar com outros dipolos, formando dipolos maiores chamados domínios. Esses domínios têm campos magnéticos mais fortes que os dipolos individuais.
Os materiais magnéticos que não são magnetizados têm seus domínios atômicos organizados em direções diferentes. No entanto, quando o material magnético é magnetizado, os domínios atômicos se organizam em uma orientação comum e, assim, agem como um grande domínio que possui um campo magnético ainda mais forte do que qualquer domínio único. É isso que dá a um ímã seu poder.
A diferença entre um ímã permanente e um ímã temporário é que, uma vez que a magnetização pára, os domínios atômicos dos ímãs permanentes permanecerão alinhados e terão um forte campo magnético, enquanto os domínios dos ímãs temporários se reorganizarão de maneira não alinhada e terão uma fraca campo magnético.
Uma maneira de arruinar um ímã permanente é superaquecê-lo. O calor excessivo faz os átomos dos ímãs vibrarem violentamente e atrapalha o alinhamento dos domínios atômicos e de seus dipolos. Uma vez resfriados, os domínios não se realinham como antes e se tornam estruturalmente um ímã temporário.