Um íman é qualquer coisa que carregue um campo magnético estático com ele. Há muitos tipos de ímãs. Os que você encontra mais comumente são ímãs permanentes feitos de alguns metais especiais, especialmente ferro, ou são misturas destes metais e outras coisas (como borracha ou cerâmica). Outros tipos de ímãs precisam de eletricidade para fluir através de fios enrolados para criar um campo magnético. Alguns ímãs são combinações destes — eles têm fios enrolados em torno de um núcleo de ferro.
Even partículas individuais como elétrons girando têm campos magnéticos ao redor deles, então poderíamos chamar os elétrons de “ímãs” também. Ímãs permanentes, na verdade, são aqueles materiais em que os elétrons giram na maioria das vezes na mesma direção. A maioria dos elétrons na maioria dos materiais são emparelhados com outros elétrons girando na direção oposta, mas alguns materiais como o ferro têm muitos elétrons não emparelhados. Estes podem dar origem ao magnetismo da rede quando interagem entre si, de modo a terem menos energia quando giram na mesma direcção. Alguns materiais têm elétrons não pareados que interagem com outros, de modo que eles giram em média em direções opostas — estes fazem míseros ímãs (nós os chamamos de “antiferromagnetos”).
Você pode pensar em dois requisitos para fazer um ímã permanente padrão. Primeiro, os giros dos electrões têm de ter as interacções certas para que se alinhem entre si. Isso significa que a energia tem que ser baixada quando eles se alinham. Mesmo assim, eles não se alinharão a menos que sejam frios o suficiente, assim como as moléculas de água não se alinharão para fazer gelo a menos que sejam frias o suficiente. Agora, uma vez formados muitos domínios de giros alinhados, algo tem de fazer com que os próprios domínios se alinhem. Caso contrário, o pedaço de material magnético é como uma coleção de pequenos ímãs apontando diferentes direções, então seus campos são cancelados. A aplicação de um grande campo de outro íman pode alinhar as direcções magnéticas do domínio. No tipo de materiais utilizados para ímanes permanentes, essas direcções de domínio ficam na sua maioria presas, em vez de relaxarem para apontar direcções opostas.
Os ímãs que precisam de eletricidade para fluir são chamados de eletroímãs. Um campo magnético pode mudar quando a corrente nos fios muda. Eu especifiquei “estático” acima para excluir a luz como um “ímã”, no entanto. As ondas de luz consistem em campos elétricos e magnéticos oscilantes viajando à velocidade da luz, e eu não quis incluir isso na definição do que é um ímã.
Tom J. (e mike w)

(publicado em 22/10/2007)