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Os ímãs atraem muitos itens de metal, como limalhas de ferro, mas também podem se repelir. O que muitas pessoas raramente percebem, no entanto, é que muitos itens do cotidiano são fracamente repelidos por um campo magnético. As razões pelas quais os ímãs atraem alguns itens e repelem outros decorrem de diferenças na estrutura molecular e atômica.
Girar
Os elétrons são partículas subatômicas que se comportam como ímãs em miniatura. Eles têm uma propriedade chamada spin e podem ser spin up (+1/2) ou spin down (-1/2). Dois elétrons no mesmo orbital sempre têm rotações opostas; portanto, quando são emparelhados, seus campos magnéticos se cancelam. Nos metais, a situação é mais complicada, porque os elétrons são deslocalizados ou compartilhados entre vários átomos, mas, em geral, materiais desse tipo são chamados diamagnéticos, o que significa que são fracamente repelidos por um campo magnético.
Materiais diamagnéticos comuns
A maioria dos materiais é diamagnética. Água, madeira, pessoas, plástico, grafite e gesso são exemplos de materiais diamagnéticos. Embora geralmente pensemos nesses materiais como não magnéticos, eles realmente repelem (e são repelidos por) um campo magnético. Essa repulsa é extremamente fraca, tão fraca que na vida cotidiana é insignificante. No entanto, com um forte campo magnético, essa repulsão é suficiente para levitar alguns itens e objetos pequenos. Um cientista da Universidade de Manchester conseguiu levitar um sapo e um tomate - ambos objetos diamagnéticos - usando um poderoso campo magnético. Seu trabalho lhe rendeu um prêmio Ig Nobel, um prêmio dedicado à ciência boba.
Outros ímãs
A maioria dos itens em sua casa repele fracamente os ímãs, mas, a menos que o campo magnético seja muito forte, você nunca notará o efeito. Para realmente repelir um ímã, você precisa de outro ímã. Todos os ímãs têm dois pólos, norte e sul. Assim como ocorre com as cargas elétricas, a regra é que cargas semelhantes se repelem enquanto cargas opostas se atraem. Um pólo sul magnético é atraído para um pólo norte magnético, mas o norte a norte ou o sul a sul se repelem. Você pode ter uma idéia de como isso funciona se tentar manter dois ímãs juntos - em uma orientação eles se repelem, enquanto no outro eles atraem.
Lenzs Law
Outro tipo de repulsão pode ocorrer entre um ímã e uma bobina de arame. A quantidade de campo magnético que passa através de uma bobina de arame é chamada fluxo magnético. Sempre que há uma mudança no fluxo, induz uma corrente cujo campo magnético atua em oposição à mudança no fluxo. Essa regra é chamada lei de Lenzs. Mover uma bobina de arame para um campo magnético causa repulsa entre a bobina de arame e o ímã. Isso ocorre porque o fluxo através da bobina está aumentando, então uma corrente é induzida na bobina. Pela lei de Lenzs, sabemos que a corrente induzida na bobina cria um campo magnético que se opõe ao aumento do fluxo, criando assim uma repulsão entre a bobina do fio e o ímã do qual o campo emana.