Imans atrair muitos artigos de metal, tais como limalha de ferro, mas podem também repelir um ao outro. O que muitas pessoas raramente notar, no entanto, é que muitos itens de uso diário são fracamente repelidos por um campo magnético. As razões pelas quais ímãs atraem alguns itens e repelir os outros resultam de diferenças na estrutura molecular e atômica.
Girar
Os elétrons são partículas subatômicas que se comportam como ímãs em miniatura. Eles têm uma propriedade chamada spin e pode ser tanto girar (+1/2) ou spin para baixo (-1/2). Dois elétrons no mesmo orbital sempre têm spins opostos, então quando eles estão emparelhados, seus campos magnéticos se anulam. Nos metais, a situação é mais complicada, porque os electrões são deslocalizados, ou partilhada entre vários átomos, mas de um modo geral, os materiais deste tipo são chamados diamagnéticos, o que significa que são fracamente repelidos por um campo magnético.
Materiais diamagnéticos comuns
A maior parte dos materiais são diamagnético. Água, madeira, pessoas, plástico, grafite e gesso são exemplos de materiais diamagnéticos. Embora geralmente pensamos destes materiais como não-magnético, eles realmente repelir (e são repelidos por) um campo magnético. Essa repulsão é extremamente fraco, tão fraco que na vida cotidiana, é insignificante. Com um forte campo magnético, no entanto, essa repulsão é suficiente para levitar alguns pequenos artigos e objectos. Um cientista da Universidade de Manchester foi capaz de levitar um sapo e um tomate - ambos os objetos diamagnéticos - usando um poderoso campo magnético. Seu trabalho lhe rendeu um prêmio Ig Nobel, prêmio dedicado à ciência bobo.
outros ímãs
A maioria dos itens em sua casa fracamente repelir ímãs, mas a menos que o campo magnético é muito forte, você nunca vai notar o efeito. Para realmente repelir um ímã, você precisa de outro ímã. Todos os ímãs têm dois pólos, norte e sul. Assim como ocorre com cargas elétricas, a regra é que os encargos semelhantes repelem enquanto cargas opostas se atraem. Um pólo sul magnético é atraída por um pólo norte magnético, mas o norte para o norte ou para o sul em repelir sul uns aos outros. Você pode ter uma idéia de como isso funciona se você tentar segurando dois ímãs juntos - em uma orientação que eles se repelem, enquanto no outro eles atraem.
A lei de Lenz
Outro tipo de repulsão pode ocorrer entre um íman e uma bobina de fio. A quantidade de campo magnético que passa através de uma bobina de fio é chamado o fluxo magnético. Toda vez que há uma mudança no fluxo, que induz uma corrente cujo campo magnético actua em oposição à mudança de fluxo. Esta regra é chamada Lei de Lenz. Movendo-se uma bobina de arame num campo magnético faz com que a repulsão entre a bobina de fio e o íman. Isso porque o fluxo através da bobina está a aumentar, de modo que uma corrente é induzida na bobina. Partir da lei de Lenz, sabemos que a corrente induzida na bobina cria um campo magnético opondo-se o aumento no fluxo, criando assim uma repulsão entre a bobina de fio e o íman a partir do qual emana o campo.