UFSJ – UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI

CONVERSÃO DE ENERGIA

MATERIAIS MAGNÉTICOS E NÃO-MAGNÉTICOS

HEITOR MAGNO RODRIGUES JUNIOR 0909010-0

MARÇO/2011

INTRODUÇÃO

Assim como em eletrostática temos os campos caracterizados por E e D, em magnetostática, temos H e B. Assim como E e D estão relacionados de acordo com D=εE para meios materiais lineares, H e B estão relacionados de acordo com B= μH, sendo E o campo vetorial intensidade de campo elétrico, D o campo vetorial densidade de fluxo elétrico, H o campo vetorial intensidade de campo magnético e finalmente B, que é o campo vetorial densidade de fluxo magnético.

O magnetismo está intimamente ligado ao movimento dos elétrons nos átomos, pois uma carga em movimento gera um campo magnético. O número e a maneira como os elétrons estão organizados nos átomos constituintes dos diversos materiais é que vai explicar o comportamento das substâncias quando sobre influência de um campo magnético de uma segunda substância

OBJETIVO

A finalidade do trabalho pedido é a revisão de termos vistos anteriormente pelos alunos para melhor fixação e entendimento para facilitar a compreensão de matérias futuras que terão eletromagnetismo como base fundamental.

PERMEABILIDADE MAGNÉTICA E PERMEABILIDADE RELATIVA

A grandeza μ é denominada permeabilidade magnética do material e é medida em henrys/metro. É o grau de magnetização de um material em resposta a um campo magnético e é dada por: μ=μr.μo. A grandeza adimensional μr é a razão entre a permeabilidade de um determinado material e a do espaço livre, sendo chamada e permeabilidade relativa do material.

MATERIAIS MAGNÉTICOS E NÃO MAGNÉTICOS

Em geral, podemos usar a permeabilidade magnética μr para classificar os materiais em termos de suas propriedades magnéticas ou de seu comportamento magnético. Um material é dito não-magnético se μr=1. Ele é magnético se isso não se verificar.

Em termos gerais, os materiais não magnéticos podem ser agrupados em duas categorias principais: lineares e não-lineares, sendo os diamagnéticos e paramagnéticos lineares e ferromagnéticos os não-lineares. Um material é dito diamagnético se tiver μr menor e próximo de 1. É dito paramagnético se tiver μr maior e próximo de 1. Se μr bem maior que 1, o material é ferromagnético.

O diamagnetismo ocorre em materiais em que os campos magnéticos, devido aos movimentos de translação e rotação dos elétrons se cancelam mutuamente. Desse modo, o momento magnético permanente de cada átomo é zero, e os materiais são fracamente afetados pelo campo magnético.

O paramagnetismo ocorre em materiais para os quais os campos magnéticos produzidos pelo movimento de translação e rotação dos elétrons não se cancelam completamente.

O ferromagnetismo ocorre em materiais para os quais os átomos tem momento magnético permanente relativamente grande. Tendo a relação B= μr.μo.H, pode-se ver que a mesma não se verifica para materiais não-lineares, pois μr depende de B.

Embora a relação B= μo(H+M) seja válida para todos os materiais, inclusive os ferromagnéticos, a representação entre B e H depende da magnetização prévia do material ferromagnético, isto é, sua “história magnética”. Ao invés de termos uma relação linear entre B e H, somente é possível representar essa relação pela curva de magnetização ou curva B-H.

Os materiais magnéticos são classificados em duros e moles. Os magnetos duros, também chamados ímãs, são aqueles “permanentes”, o que significa que exigem um forte campo externo para levar sua magnetização a zero. Já os magnetos moles possuem um magnetismo facilmente reversível. A relação desses materiais com suas curvas de histerese é dada pela figura abaixo.

CONCLUSÃO

Podemos admitir, em termos práticos, que os materiais lineares são equivalentes aos materiais não magnéticos por possuírem permeabilidade magnética aproximadas, uma vez que as permeabilidades relativas são aproximadamente iguais. Ou seja, como μr é aproximadamente 1, μ= μo.

Diferentemente desses materiais, os ferromagnéticos que tem μr dependente de B, não podem ser representados por um único valor.