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Linhas de campo e limalhas de ferro

Gostaria de saber o motivo das limalhas escolherem determinados lugares naquela demonstração de campo magnético com limalhas de ferro. Fico em dúvida pois imaginava que o campo fosse contínuo, não tendo regiões privilegiadas.

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

Cada limalha de ferro em presença de campo magnético se magnetiza, transformando-se em um pequeno ímã. Estes pequenos ímãs se orientam no campo magnético, interagem entre si, alinhando-se e ordenando-se aproximadamente segundo as linhas de campo, formando assim um espectro (do campo) magnético. Desta maneira a forma  que muitas se alinham perrmite “visualizar” linhas de campo. A figura 1, extraída da Wikipedia, apresenta um belo espectro magnético.

Entretanto se o campo magnético é muito intenso e não uniforme, além de as limalhas se orientarem, elas podem ser arrastadas para regiões onde o campo  é mais intenso. A figura 2, retirado do sítio Feira de Ciências, mostra um espectro magnético que apresenta limalhas acumuladas em algumas regiões e consequentemente faltam limalhas em outras regiões.

Sempre que demonstrava para meus alunos os espectros magnéticos com ímãs, tinha o cuidado de escolher ímãs “fracos” (com baixa magnetização), evitando a obtenção de uma imagem como a da figura 2. Também pode-se obter espectros magnéticos usando-se condutores conduzindo corrente e neste caso é fácil controlar a intensidade do campo alimentando os condutores com correntes pequenas.

“Docendo discimus.” (Sêneca)

Visualizações entre 27 de maio de 2013 e novembro de 2017: 1015.


2 comentários em “Linhas de campo e limalhas de ferro

  1. Leandro Yudi Saca disse:

    Olá Prof. Lang,
    Entendi sua resposta, mas suponho que não tenha conseguido explicado bem minha dúvida.
    Eu sempre havia imaginado que linhas de campo são criações abstratas, de forma que suas localizações e densidades absolutas dependeriam de certa escolha de escala. Fazendo um paralelo com curvas de nível em topografia, qualquer ponto de uma superfície poderia receber uma curva, a depender apenas da unidade de intervalo adotada na escala. Não seria semelhante no caso das linhas de campo? Ou seja, não existiria nada (intensidade e direção) muito diferente na região em que representamos cada linha em relação a seu entorno imediato, ou seja, a depender da densidade de linhas usadas na representação, qualquer lugar específico dentro de um campo poderia ter, ou não, linhas. Não havendo assim região privilegiada entre uma linha e outra.
    Se o pensamento anterior estiver correto, minha dúvida era em relação aos espaços formados entre as “duas linhas consecutivas da limalha”. Se a distribuição de limalha “antes” da presença do campo fosse homogênea, imaginava que após a presença do campo, a distância máxima que se formaria seria da ordem do tamanho das limalhas.
    Entretanto não é isso o que ocorre e, normalmente, vemos espaços maiores do que aqueles que seriam provocados por rotações nas limalhas. Minha hipótese é que os campos formados pelas próprias limalhas acabe por movimenta-las, distanciando-as e amontoando-as em regiões não privilegiadas, ou seja, se na presença de um mesmo campo magnético tivéssemos limalhas que se magnetizassem com intensidade diferente, as fileiras formadas estariam em outros locais.

    • Fernando Lang disse:

      De fato o existe interação entre as limalhas pois elas se magnetizam em presença do campo externo. Estas interações determinam as aglutinações de limalhas próxima.

      A forma de se obter bons espectros magnéticos, como já destaquei na resposta, é utilizar ímãs fracos e também jogar espalhar as limalhas sobre a placa de vidro ou outro material com auxílio de um “saleiro” onde as limalhas estão armazenadas.

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