Introdução ao Magnetismo

An introduction to magnetism

Vocês já devem ter ouvido falar em ''gravidade''.

Devem ter ouvido falar também sobre ''eletroestática''.

Então, agora, é hora de falarmos sobre uma força

fundamental do universo.

Esta força é, provavelmente, a segunda das forças mais conhecidas por nós,

assim como a ''gravidade''.

A força da qual estamos falando se chama "Magnetismo".

De onde o magnetismo vem?

Bom, pra começo de conversa, houve várias civilizações - bem.. não sou propriamente um

historiador ...dizia eu, que várias civilizações encontraram pedras-ímã, que são um tipo de objeto que

atrai outros objetos, como isto aqui, ou seja, outros ímãs.

ou, então, outros objetos metálicos tais como o ferro.

Objetos compostos de ferro.

Estes objetos compostos de ferro são chamados de pedras- ímã.

Eis uma curiosidade histórica:

tais objetos são chamados de ímãs, porque

eles foram encontrados próximo à

província de Magnésia.

Os habitantes de Magnésia

são chamados de magnésios.

Mudando de assunto, se quiser saber mais sobre o local e seu povo,

vocês podem procurar na internet.

Nosso objetivo principal, aqui, é o assunto ''magnetismo''.

Desta forma, acho que todos nós já ouvimos falar ou sabemos

algo sobre magnetismo. Quem nunca brincou com ímãs,

ou manipulou uma bússola?

Mas o que vamos aprender , agora, é

extremamente importante.

Sendo assim, eu acho que nós poderíamos tentar

desvendar e compreender o que se entende por magnetismo, manipulando isso e vendo

como o magnetismo tem algo a ver com ''eletricidade''.

Vocês verão que as forças eletroestática e

a força magnética são a mesma coisa, sendo que, são vistas

de uma perspectiva diferente, no que diz respeito a referências.

Eu sei que vocês já devem estar pensando que

este assunto será muito complicado de se entender.

Porém, de acordo com as orientações de Newton, estas duas

forças são tratadas como se fossem duas forças diferentes.

O que estou tentando explicar é que, apesar de já estarmos

acostumados com os ímãs, assim como estamos acostumados com o

fato da gravidade ser um tanto quanto intrigante, a partir do momento que refletimos sobre o

que a gravidade representa. Da mesma forma nos sentimos em relação aos ímãs.

Bom, levando em consideração tudo o que foi dito até o momento, vamos tentar refletir a respeito

de como nós conseguimos lidar com o magnetismo e suas propriedades.

Bem, todos nós sabemos o que é um ímã.

Eu não quero que a cor deste seja amarelo!

Vou fazer as terminações dele com a cor amarela.

Ôpa! Também não era isso que eu pretendia...

Bem, se, aqui, temos um ímã. Sabemos todos que um ímã

sempre tem dois pólos.

Um ímã tem um pólo norte e um pólo sul.

Estes nomes foram dados por uma questão de conveção, de um acordo,ok?

Porque quando as pedras-ímã, que dão origem aos ímãs, foram descobertas

ou, ainda sim, quando eles testaram o magnetismo destas pedras-ímã com uma agulha,

introduzindo a agulha dentro de um pedaço de cortiça,

mergulhada em uma balde de água. Sendo que, verificou-se que a a agulha apontaria para

o polo norte.

Então, chegaram à conclusão de que a direção para a qual a agulha apontasse, no experimento, seria

chamado de pólo norte.

E, consequentemente, o ponto para o qual a agulha indicasse a direção sul

seria chamado, então,

geograficamente, de

pólo sul.

Ou , ainda sim, uma outra forma de entendermos isto é: imaginem que nós temos um ímã;

a direção ou o lado para o qual o ímã

desloca ele próprio - ímãs têm a capacidade de

apontar para direções, sem necessidade de estímulo - dizia eu, então, que se um ímã

aponta ,geográficamente, para o norte, dizemos que esta direção se donominará Pólo Norte.

E, consequentemente, o lado oposto será denominado Pólo Sul.

E, você provavelmente já deve saber que

a parte de cima da Terra se chama Pólo Norte.

Aqui, temos o Pólo Norte.

E, bem aqui, temos o Pólo Sul.

Existe uma noção diferente, quando, dentro do assunto ''magnetismo'', nos referimos ao termo ''norte''.

E aí, o que acontece é que se, por exemplo,

temos uma bússola, o ponto norte deste objeto

é para onde a bússola vai apontar.

Na verdade, o ''norte magnético'' se move, uma vez que

a Terra apresenta fluídos de movimento em todo seu interior.

Neste interior da Terra existem muitas interações e movimentações.

Não é um tipo de movimentação ou interação comum.

O ''norte magnético'' se localiza, exatamente, na parte norte do Canadá.

Sendo assim, este tal ''norte magnético'' poderia estar bem aqui.

Então, aqui, poderia estar localizado o ''norte magnético''.

Quanto ao ''sul magnético'', eu não sei afirmar onde ele se encontra, exatamente.

Uma vez que este local se encontra numa região, e não em um ponto específico.

Não se encontra em um local fixo.

Então, diríamos que se localiza um pouco afastado do eixo, geograficamente determinado,

entre os Pólos Norte e Sul.

E, isto é um pouquinho confuso.

O ''norte magnético'' é a localização geográfica

para onde o ponto norte de um ímã vai apontar.

Que, no entanto, seria o Pólo Sul, se vocês vissem a Terra

como se ela fosse um ímã.

Então, se a Terra fosse um ímã gigante, você , na verdade,

enxergaria este ponto como se fosse o Pólo Sul geográfico da Terra.

E, consequentemente, o Pólo Sul geográfico da Terra seria

o pólo norte do meu ímã.

Vocês podem se aprofundar mais sobre essas diferenças de pólos, através da Internet. Admito que o assunto

é um pouco confuso.

Mas, no geral, quando as pessoas se referem ao ''norte magnético''

ou se referem ao Pólo Norte, eles estão se referindo à

área geográfica do norte.

Ao passo que o Pólo Sul se refere à área geográfica do sul.

A razão pela qual estou fazendo esta distinção se deve ao fato de sabermos que,

quando manipulamos as propriedades dos ímãs, como, por exemplo, a eletricidade ou

a eletroestática - veremos a diferença entre estas duas propriedades,

daqui a pouco - dizia eu que, quando manipulamos estas propriedades é quando os pólos opostos dos ímãs se atraem.

Então, digamos que este lado do meu imã seja atraído pelo Pólo Norte da Terra,

sendo assim, temos o Pólo Norte da Terra ou o ''norte magnético da terra'',

na verdade, será o pólo sul deste meu ímã.

E vice-versa.

O pólo sul do meu ímã, bem aqui, será atraído

para o ''sul magnético'' da Terra.

Ponto o qual indica , na verdade, o pólo norte deste

ímã que nós chamamos de Terra.

Para simplificar, acho melhor a gente deixar a Terra um pouco de lado nestes exemplos,

para não ficar muito confuso para vocês.

Vou exemplificar somente usando as barras, pois acho que

os exemplo parecem mais claros com elas.

Vou apagar aqui.

Pronto!

Vou apagar esta palavra também.

Agora, meu bateu uma dúvida: será que o elemento químico Magnésio foi descoberto

na região de Magnésia, na Grécia, também?

Provavelmente!

Eu pesquisei sobre um remédio chamado Leite de Magnésia,

que é um tipo de laxante.

O remédio não foi descoberto na região grega da Magnésia, mas

leva magnésio em sua composição.

Bom, eu achei que o remédio poderia ter sido descoberto lá, uma vez que

o elemento Magnésio foi descoberto na região grega da Magnésia.

Bem, já chega de falar da região da Magnésia, não é mesmo?!

De volta ao nosso assunto: ímãs e magnetismo.

Então, se aqui temos um ímã; vou desenhar outro ímã, aqui.

Mudando de ideia: vou apagar tudo.

Certo.

Vou desenhar mais dois ímãs.

Já aprendemos , por experiência própria, desde quando somos crianças que isto é

o Pólo Norte, e, aqui, temos o Pólo Sul.

Mais uma vez, lembramos e sabemos, desde muito pequenos que quando temos 2 ímãs, o pólo norte de um

vai ser atraído pelo pólo sul do outro ímã.

Sabemos também que, se eu virasse este ímã, ele iria

repelir o ponto norte - lembrando que: dois ímãs apontados para o norte

não se atraem, ou seja, repelem um ao outro.

E, aí, dá para ter uma noção, assim como tivemos a oportunidade de observar,

com a eletroestática, que ímãs geram um ''campo''.

Eles geram estes vetores à sua volta, e, se você colocar

alguma coisa neste campo, ele será afetado por isto.

Haverá uma corrente de força agindo sobre ele.

Então, antes de nos aprofundarmos no assunto ''campo magnético'', eu, na verdade,

quero fazer uma distinção importante entre magnetismo

e eletroestática.

O magnetismo sempre se apresenta na forma de um ''dípolo''.

Mas o que significa ''dipolo''? Vocês querem saber,não?

Dipolo significa que algo tem 2 pólos.

Em nosso caso, um pólo norte e um pólo sul: 2 pólos.

Em eletroestática, trabalhamos com cargas. Então, temos 2 cargas em eletroestática.

Temos uma carga positiva em uma carga negativa.

Eis as nossas 2 cargas.

Mas elas poderiam existir separadamente.

Poderíamos ter um próton.

Não seria necessário ter um elétron, aqui.

Bem pertinho deste.

Teria, então, um próton e ele criaria um

campo eletroestático positivo.

E a carga do nosso ponto positivo

produziria nossas linhas do campo.

E isto seria repelido.

Então, nem sempre é necessário ter uma carga positiva aqui.

Da mesma forma, poderíamos ter um elétron.

Mas, não temos um próton aqui.

Desta forma, teríamos um monopólo.

Chamamos de ''monopólo'' algo que apresenta somente 1 carga,

quando estamos nos referindo à eletroestática.

Já, em magnetismo, sempre teremos dipolos.

Se eu pegasse este ímã, este bem, aqui. Se eu

o partisse ao meio, de alguma forma, miraculosamente, cada uma

destas metades deste ímã se tranformaria em

mais dois outros ímãs.

Onde, aqui teríamos o sul e, aqui, o norte. Este seria

o sul, este seria o norte.

E, na verdade, na teoria, soube que

poderia existir algo como

um íma monopólo, no entanto, isto ainda não

foi observado na natureza.

Sendo assim, tudo o que já foi observado na natureza tem se mostrado como dipolo.

Desta forma, se continuassemos partindo este ímã, mais e mais

até que só restasse um elétron nele.

Isso geraria um objeto com 1 único elétron, o qual, ainda assim,

seria considerado um dipolo magnético.

Este dipolo , de 1 elétron só, ainda gera algo. Ainda possui um pólo norte e um

pólo sul.

Na verdade, acontece que em todos os ímãs o campo magnético

é gerado por elétrons contidos em seu interior.

Pelo movimento dos elétrons e isso, voês sabem, quando falamos

sobre o movimento dos elétrons, imaginamos algo como

um pequena bola de energia rodando.

Mas vocês sabem que

os elétrons possuem ''massa''.

Porém, ainda há incertezas sobre o fato de os elétrons

serem compostos de energia ou de massa.

E, então, pegunto a vocês: como uma bola de energia faz para girar?

Momento de suspense?

A relação é quase metafísica.

Não é nosso objetivo um aprofundamento maior sobre isto, agora.

E, honestamente, não acho que vocês sejam capazes de ter uma resposta, ainda, sobre a minha pergunta anterior.

Acontece que a metafísica é uma dimensão com a qual não estamos

acostumados a lidar.

Mesmo estes ímãs com os quais lidamos, seus

campos magnéticos são gerados pelo movimento interno dos elétrons

e pelo campo magnético gerado pela

movimentação dos elétrons em volta dos prótons.

Bem, espero que vocês ainda estejam conseguindo acompanhar com muita atenção.

E, você pode estar se perguntando: como é que pode uma barra de metal ser

magnetizada algumas vezes e outras não?

Bem, o que acontence é que quando todos os elétrons estão

realizando movimentações diferentes, de forma aleatória, no interior de uma barra de metal esta não está magnetizada.

Isso se deve ao fato de os giros magnéticos ou o magnetismo criado pelos

elétrons estarem anulando uns aos outros,

pois este movimento é aleatório.

No entanto, se este movimento dos elétrons for harmonizado ou alinhado, e se

as rotações também forem alinhadas, aí sim, teremos uma

barra magneticamente carregada.

Estamos estourando o tempo de vídeo. Espero que

vocês tenham conseguido apreender alguns conceitos

a respeito do que se entende por ímãs.

Na próxima oportunidade, aprenderemos sobre os efeitos destes objetos.

Falaremos a respeito do que se pensa sobre um campo magnético.

E, posteriormente, falaremos sobre o efeito de um

campo magnético em cima de um elétron.

Ou, sobre algo que não seja um elétron, como por exemplo, uma carga móvel.

Até a próxima, pessoal!