O magnetismo é uma área da física que estuda a atração e a repulsão de objetos magnéticos. O imã pode representar esse estudo e é todo material que produz um campo magnético a sua volta. Na natureza existem imãs que são rochas e que possuem a propriedade de atração, são as rochas magnéticas como a magnetita.

Já, os imãs artificiais, são aqueles criados por meio de ligas metálicas como o níquel-cromo, eles podem ser encontrados nos imãs de geladeira ou mesmo na porta da geladeira, por exemplo. Esses elementos conseguem expressar a força do magnetismo, mas hoje sabemos que todos os materiais possuem magnetismo, alguns mais, outros menos. Geralmente, os imãs são usados em equipamentos eletrônicos e elétricos.

Um dos primeiros a estudar sobre esse fenômeno foi Tales de Mileto, na Grécia. Mas, já haviam evidências de que os chineses já tinham o conhecimento de materiais que podiam atrair outros. Assim, eles utilizavam a bússola para fins militares para se orientar na guerra.

Mas o assunto não era tão discutido e apenas após o século XIII, cientistas e estudiosos começaram a se interessar pelo magnetismo. James Clerk Maxwell, em 1873, foi um dos cientistas que finalizou o estudo da eletricidade e do magnetismo, determinando as leis que regem esses fenômenos e atualmente essas duas áreas são estudadas juntas como o eletromagnetismo.

Propriedade dos Imãs

Os imãs possuem propriedades específicas:

• Pólos Magnéticos: áreas em que as ações magnéticas são mais intensas.
• Atração e Repulsão: quando aproximados de um mesmo pólo tendem a se repelir, quando aproximados de pólos diferentes, se atraem.
• Inseparabilidade: os pólos magnéticos de um imã são inseparáveis, pois quando um imã é dividido ele cria novos pólos.
• Interação entre polos: os polos se atraem ou repelem de acordo com suas características.

Os imãs possuem duas extremidades que são chamados pólos magnéticos, áreas em que as ações magnéticas se tornam intensas. Um pólo é responsável por atrair e outro por repelir os objetos.

Magnetismo Terrestre

A Terra funciona como um grande imã, pois ela possui um campo magnético criado através do movimento constante de rotação. É por esse motivo que os polos sul e norte ganharam esse nome, porque o planeta também possui um magnetismo proveniente do movimento do seu núcleo. Além disso, é esse magnetismo que mantém os seres humanos firmes na superfície e também nos protege das partículas de eletromagnetismo que vem do espaço.

Se soltarmos um imã sobre a Terra, ele irá mostrar os lados norte ou sul, por esse motivo a bússola indica a direção norte, sendo que sua agulha aponta para uma direção de acordo com o magnetismo da Terra.

O magnetismo da Terra é mais próximo nos pólos e isso é facilmente percebido utilizando um imã, como experiência, e posicionando uma folha de papel sobre ele, e na folha adicionar limalha de ferro. A limalha se acumula nos pólos.

Assim, como o princípio do eletromagnetismo de cargas positivas e negativas, dentro do magnetismo se aproximarmos dois pólos nortes eles se repelem, mas se forem pólos contrários a tendência é a atração.

Campo Magnético

O campo magnético é a área ao redor do imã que atrai materiais ferromagnéticos, paramagnéticos ou imãs. Os campos gravitacionais, elétrico e magnético tem algumas semelhanças.

Para descobrirmos o que é um campo magnético na prática, precisamos utilizar a experiência do imã. Ao colocar uma folha branca sobre o imã e derramarmos a limalha de ferro, nota-se que os grãozinhos tendem a formar curvas que conectam os pólos. Essas linhas formadas são conhecidas como linhas de indução magnética. Essas linhas costumam ir do sentido norte para o sul. Assim, essa região formada ao redor do imã é conhecida como campo magnético.

O campo magnético possui um vetor chamado de indução magnética, que são as linhas que apontam para um pólo do imã através de uma força magnética. Essas linhas representam a estrutura do campo magnético. O vetor de indução magnética será representado pelo símbolo. Para que um corpo fique magnetizado, é necessário que haja um campo magnético anteriormente para que aconteça a indução magnética.

Dependo da influência que determinado corpo sofre de acordo com o campo externo é possível dividir as substâncias magnéticas em três categorias importantes:

• Ferromagnéticas: são substâncias em que os imãs procuram se alinhar a direção do campo magnético e possuem propriedades intensas. Ex.: cobalto, ferro, níquel, disprósio, etc.
• Paramagnéticas: são substâncias que mesmo sofrendo influência de campo magnético não se alteram. Ex.: alumínio, cromo, potássio, sódio, etc.
• Diamagnéticas: são substâncias que sofrem uma leve repulsão a qualquer campo magnético que for aproximado. Ex.: antimônio, cobre, chumbo, água, ouro, etc.

Em 1820, Hans Christian Oersted descobriu que cargas elétricas que se movimentavam podiam criar um campo magnético através de sua experiência com uma bússola, mostrando a relação da eletricidade com o magnetismo.

Força Magnética

O responsável por oferecer a força necessária para gerar um campo magnético em um carga em movimento são as forças magnéticas. A força magnética é a interação entre corpos distantes e ela só acontece se houver a corrente elétrica, mas isso não acontece quando esses corpos estão em repouso.

As características dessa força magnética foram definidas por Hendrick Antoon Lorentz, um físico. Assim, a intensidade dessa força pode ser encontrada através da fórmula:

F = q . B . v . sen (a)

A unidade de medida de intensidade é o tesla representado pelo símbolo T.

Fluxo Magnético

O fenômeno chamado de fluxo magnético é responsável por medir o magnetismo, considerando a força e a extensão dele, no campo magnético, sobre uma plataforma. Esse estudo foi desenvolvido pelo cientista Michael Faraday.

Por meio de suas experiências, percebeu que, ao analisar que uma força eletromotriz ou voltagem, aparecia no circuito, acontecia alteração de valor no fluxo magnético. Além disso, pode ver que essa força aumentava sua rapidez de acordo com a variação do fluxo. Esse fenômeno, denominou-se indução elertomagnética ou Lei da Faraday da indução eletromagnética. Faraday criou a seguinte fórmula, através de suas observações:

Φ = B . A cos θ

Sendo Φ, o fluxo; a letra B, o vetor de indução magnética; a letra A, a área da espira, e o cosseno do ângulo