Relatório 09 - Propriedades magnéticas da matéria.

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO - UFMA
CENTRO DE CIÊNCIAS SOCIAIS, SAÚDE E TECNOLOGIA - CCSST
CURSO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS
DISCIPLINA: FÍSICA EXPERIMENTAL III
DOCENTE: RICARDO JORGE CRUZ LIMA
GLÓRIA MARIA DE OLIVEIRA PAIXÃO
PROPRIEDADES MAGNÉTICAS DA MATÉRIA
IMPERATRIZ – MA
2022
GLÓRIA MARIA DE OLIVEIRA PAIXÃO
PROPRIEDADES MAGNÉTICAS DA MATÉRIA
Prática experimental apresentada ao curso de
Engenharia de Alimentos da Universidade Federal do
Maranhão – UFMA do Centro de Ciências Sociais,
Saúde e Tecnologia – CCSST a ser utilizado como
requisito de nota da disciplina de Física Experimental
III.
Docente: Ricardo Jorge Cruz Lima
IMPERATRIZ – MA
2022
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO 4
2. OBJETIVO 6
3. MATERIAIS 6
3.1 Equipamentos 6
3.2 Utensílios 6
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 7
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES 7
6. CONCLUSÃO 9
BIBLIOGRAFIA 10
4
1. INTRODUÇÃO
O magnetismo é uma propriedade dos átomos que têm origem em sua estrutura
atômica. É resultado da combinação do momento angular orbital e do momento angular de
spin do elétron. A forma como ocorre a combinação entre esses momentos angulares
determina como o material irá se comportar na presença de outro campo magnético. É de
acordo com esse comportamento que as propriedades magnéticas dos materiais são definidas.
Elas podem ser classificadas em três tipos: diamagnéticos, paramagnéticos e ferromagnéticos.
Figura 1 - Os imãs são constituídos por materiais ferromagnéticos
Fonte: https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/propriedades-magneticas-dos-materiais.htm
Diamagnéticos: São materiais que, se colocados na presença de um campo magnético
externo, estabelecem em seus átomos um campo magnético em sentido contrário ao que foi
submetido, mas que desaparece assim que o campo externo é removido. Em razão desse
comportamento, esse tipo de material não é atraído por imãs. São exemplos: mercúrio, ouro,
bismuto, chumbo, prata etc.
Figura 2 - "Cristal de bismuto, um material diamagnético"
Fonte:
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/materiais-paramagneticos-diamagneticos-ferromagneticos.htm
5
Paramagnéticos: Pertencem a esse grupo os materiais que possuem elétrons
desemparelhados, que, ao serem submetidos a um campo magnético externo, ficam alinhados
no mesmo sentido do campo ao qual foram submetidos, que desaparece assim que o campo
externo é retirado. São objetos fracamente atraídos pelos imãs, como: alumínio, sódio,
magnésio, cálcio etc.
Figura 3 - "Sulfato de Cobre, um material paramagnético"
Fonte:
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/materiais-paramagneticos-diamagneticos-ferromagneticos.htm
Ferromagnéticos: quando esses materiais são submetidos a um campo magnético
externo, adquirem campo magnético no mesmo sentido do campo ao qual foram submetidos,
que permanece quando o material é removido. É como se possuíssem uma memória
magnética. Eles são fortemente atraídos pelos imãs, e esse comportamento é observado em
poucas substâncias, entre elas estão: ferro, níquel, cobalto e alguns de seus compostos
(TEIXEIRA, 2022).
Figura 5 - "Cobalto, um material ferromagnético"
6
Fonte:
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/materiais-paramagneticos-diamagneticos-ferromagneticos.htm
Exemplo que pode ser citado é o HD e SSD. Enquanto os discos rígidos (Hard Disk
Drive, ou HDD) são formados por partes móveis e mecânicas, os SSDs (Solid State Drives)
funcionam com componentes eletrônicos, o que os deixa menores e menos exigentes de
energia.
Figura 6 -HD e SSD.
Fonte: www.recallinformatica.com.br
2. OBJETIVO
Determinar e analisar o comportamento dos materiais magnéticos a partir de um clipe
de ferro pequeno.
3. MATERIAIS
3.1 Equipamentos
Fonte DC;
Bobina 800 espiras;
Núcleo.
3.2 Utensílios
Ferromagnético;
Alumínio;
Cobre
Clipe de ferro
7
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Inicialmente foi utilizado a fonte DC, bobina de 800 espiras, núcleo e o clipe de febre.
Em seguida foi ligado a fonte de alimentação (DC) aumentou e quando o clipe de ferro
grudou foi observado o resultado. Posteriormente foi trocado os polos, onde no primeiro foi
conectado o preto e no segundo o vermelho na fonte DC ajustou-se e aguardou o clipe sair.
Retirou o campo da bobina e saiu analisando o resultado.
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES
O ferro, o níquel, o cobalto e algumas ligas metálicas são ditas substâncias ou
materiais ferromagnéticas, ou seja, na presença de um campo magnético eles se imantam
fortemente, fazendo com que o campo magnético resultante seja bem maior que o inicial. No
início foi montado o ambiente para iniciar a prática experimental.
Figura 7 - Montagem dos equipamentos: Fonte DC e bobina 800 espiras. Figura 8 - Bobina 800 espiras.
Em seguida foi inserido o clipe de ferro para observar o que aconteceria. É verificado
que a presença de um material ferromagnético torna o campo magnético resultante centenas
de vezes mais intenso.
8
Figura 9 - Núcleo com o clipe de ferro. Figura 10 - Núcleo com o clipe de ferro.
O ferro, o níquel, o cobalto e algumas ligas metálicas são ditas substâncias ou
materiais ferromagnéticos. A propriedade de serem facilmente imantados é aproveitada na
obtenção de campos magnéticos de valores elevados como, por exemplo, no interior das
bobinas é muito comum colocar um ferro com o intuito de aumentar a intensidade do campo
magnético.
Com a imantação desse pedaço de ferro, o campo magnético resultante fica mais
intenso que o campo criado pela corrente elétrica que passa pela bobina. Dessa forma, o
conjunto bobina + ferro passa a se constituir um eletroímã muito forte. Os eletroímãs são
largamente aplicados como, por exemplo, nos guindastes que transportam cargas muito
pesadas e nos aparelhos de telefone.
9
Figura 11 - Núcleo com o clipe de ferro.
6. CONCLUSÃO
Conclui-se que as substâncias ferromagnéticas são fortemente atraídas pelos ímãs. Já
as substâncias paramagnéticas e diamagnéticas são, na maioria das vezes, denominadas de
substâncias não magnéticas, pois seus efeitos são muito pequenos quando sob a influência de
um campo magnético.
No ferro o átomo tem magnetismo. O ferro tem a mesma tendência de os átomos mais
próximos uns dos outros girarem no mesmo sentido, criando também minúsculos campos
magnéticos. A região (domínio magnético) é orientado, assim, a parede de domínio é a região
onde os domínios magnéticos se invertem até chegar em outra região de domínio.
10
BIBLIOGRAFIA
TEIXEIRA, Mariane. Propriedades magnéticas dos materiais. Mundo Educação, 2022.
Disponível em:
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/propriedades-magneticas-dos-materiais.htm. Acesso
em: 18 nov.2022.
SANTOS, Marco Aurélio da Silva. "Materiais paramagnéticos, diamagnéticos e
ferromagnéticos"; Brasil Escola. Disponível em:
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/materiais-paramagneticos-diamagneticos-ferromagnetico
s.htm. Acesso em 18 de novembro de 2022.
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/propriedades-magneticas-dos-materiais.htm