Campos magnéticos

Já desde a nossa infância que somos familiarizados com os campos magnéticos, ao menos temos uma pequena noção daquilo que é. Todos já mexeram em ímans ou sabem que a própria Terra tem um campo magnético, mas o que é realmente um campo magnético?

Um campo magnético é uma região no espaço onde se manifesta o magnetismo, ou seja, uma perturbação do espaço que rodeia tanto os ímanes como os circuitos onde se estabelece uma corrente elétrica. Estas perturbações são detetadas pela força que exercem sobre materiais magnéticos ou cargas elétricas em movimento. São também criados por cargas elétricas em movimento ou por qualquer objeto com propriedades magnéticas (como um íman, por exemplo).

O campo magnético, em qualquer lugar, possui uma direção e uma magnitude (ou força), portanto é um campo vetorial, geralmente representado pelo vetor B, e medido em Tesla (T). Por exemplo, o campo magnético terrestre tem uma indução de cerca 50 μT.

No quotidiano, os campos magnéticos são causados, por exemplo, por computadores, pelas redes elétricas, pelo campo magnético da Terra e até pelas nossas células (mais precisamente, os átomos que as constituem).

Um campo magnético tem sempre linhas de campo, estas permitem a visualização deste. Estas linhas conseguem-se visualizar, por exemplo, com um íman e limalha de ferro (ver figura 1).

Limalha_ferro e iman
Fig. 1  – Íman com limalhas de ferro

As limalhas de ferro parecem fazer verdadeiras linhas, as linhas de campo. Estas são linhas fechadas, significando isto que saem de um polo, o polo norte, e entram no outro polo, o polo sul, e continuam no interior do íman saindo outra vez no polo norte.

Como se vê na figura, existem zonas mais densas em linhas de campo e outras menos densas. As zonas mais densas são geralmente aquelas mais próximas do íman, onde o campo magnético é mais intenso. As zonas menos densas são aquelas mais afastadas do íman, ou seja, onde o campo é menos intenso. Há então uma relação de proporcionalidade entre a densidade de linhas de campo (número de linhas de campo por unidade de área) e a intensidade do campo magnético.

Esta intensidade de indução magnética/do campo magnético, é então o vetor B, como já se mencionou anteriormente. Este vetor é, em cada ponto do espaço, tangente às linhas de campo.

Campo magnético terrestre

O nosso planeta também tem um campo magnético, este comporta-se assim como um íman gigante, esta noção foi pela primeira vez introduzida em 1600 no livro De Magnet de William Gilbert. Existem, portanto linhas de campo que estão a sair do polo norte deste “íman gigante” e que entram no polo sul, só que estes polos não correspondem aos polos geográficos. As linhas de campo terrestres estão demonstradas na figura 2.

campo mag terra
Fig. 2 – Campo magnético terrestre

Apesar de se chamar “íman terrestre”, a origem do campo magnético terrestre não pode ser a mesma do campo magnético de um íman, pois as propriedades magnéticas não são constantes para temperaturas acima do ponto de Curie*. O núcleo externo está no estado líquido, presume-se assim que o material que o compõe se encontre a uma temperatura acima do abaixo do ponto de Curie.

Segundo a teoria do dínamo, o campo magnético tem a sua origem no movimento dos materiais no estado líquido (ferro e níquel, principalmente), gerado pelo movimento de rotação da Terra e pelas correntes de convecção, este movimento gera correntes elétricas que por sua vez originam um campo magnético.

*O ponto de Curie é a temperatura à qual os materiais ficam magnetizados