Remanência
Remanência (também magnetização remanescente ou magnetismo residual) é a magnetização deixada num material ferromagnético após a remoção de um campo magnético externo.[1] Coloquialmente, após "magnetizado" um íman mostra a remanência, pois é esta que explica a manutenção da magnetização após a remoção do campo externo que a induziu.[2] A remanência de materiais magnéticos fornece a memória magnética em dispositivos de armazenamento magnético e está na base do paleomagnetismo, onde é usada como fonte de informação sobre o campo magnético da Terra no passado. A palavra «remanência»[3] vem de «remanente + -ência», que significa «aquilo que permanece».[4] Por vezes, o termo retentividade magnética é usado para designar a remanência medida em unidades de densidade de fluxo magnético.[5]
Descrição
[editar | editar código-fonte]O termo equivalente magnetização residual é geralmente usado em aplicações de engenharia. Em transformadores, motores elétricos e geradores, uma grande magnetização residual não é desejável (daí a existência de aço elétrico com baixa remanência) pois é uma contaminação. Por exemplo um magnetização remanescente num eletroíman após a corrente na bobina ser desligada é um efeito indesejável. Onde não for desejada, a magnetização remanente pode ser removida por desmagnetização (degaussing).
Remanência de saturação
[editar | editar código-fonte]A definição padrão de remanência magnética é a magnetização que permanece na ausência de um campo magnético externo após a aplicação de um grande campo magnético (o suficiente para atingir a saturação magnética).[1]
O efeito da curva de histerese magnética (loop de histerese) é medido usando instrumentos como um magnetómetro, sendo que a interceptação de campo zero é uma medida da remanência. Em física esta medida é convertida numa magnetização média (o momento magnético total dividido pelo volume da amostra) e denotada nas equações como Mr. Caso haja necessidade de distinguir o valor da remanência assim obtido de outros tipos de medição da remanência, usa-se a designação remanência de saturação ou remanência isotérmica de saturação (SIRM), denotado por Mrs.
Em aplicações de engenharia, a magnetização residual é geralmente medida usando um analisador B-H, que mede a resposta a um campo magnético AC (como na figura< ao lado). Isso é representado por um densidade de fluxo Br. Este valor de remanência é um dos parâmetros mais importantes que caracterizam os ímans permanentes, pois mede o campo magnético mais forte que podem produzir. Os ímans de neodímio, por exemplo, têm uma remanência aproximadamente igual a 1,3 teslas.
Remanência isotérmica
[editar | editar código-fonte]Frequentemente, uma única medida de remanência não fornece informações adequadas sobre um íman. Por exemplo, as fitas magnéticas de gravação contêm um grande número de pequenas partículas magnéticas (ver armazenamento magnético), e essas partículas não são idênticas. Também os minerais magnéticos presentes em rochas podem ter uma ampla gama de propriedades magnéticas (ver magnetismo das rochas). Uma maneira de avaliar esses materiais é adicionar ou subtrair pequenos incrementos de remanência. Uma maneira de o fazer é primeiro proceder à desmagnetização do íman num campo gerado por uma corrente alternada (AC), e só depois aplicar e remover um campo H. Esta remanência, denotada por Mr(H), depende do campo aplicado,[6] sendo designada por remanência inicial[7] ou magnetização remanente isotérmica (IRM).[8]
Outro tipo de IRM pode ser obtido dando primeiro ao íman uma remanência de saturação numa direção e depois aplicando e removendo um campo magnético na direção oposta.[6] O valor assim obtido é chamado remanência de desmagnetização ou remanência de desmagnetização DC e é indicada por símbolos como Md(H), onde H é a magnitude do campo.[9] Outro tipo de remanência pode ser obtido desmagnetizando a remanência de saturação em um campo gerado por uma corrente alternada. O valor obtido é designado por remanência de desmagnetização AC ou remanência de desmagnetização de campo alternado e é indicado por símbolos como Maf( H).
No caso das partículas não interativas de domínio único, com anisotropia uniaxial, existem relações lineares simples entre as remanências.[6]
Remanência anistérica
[editar | editar código-fonte]Outro tipo de remanência laboratorial é a remanência anisterética ou magnetização remanente anisterética (ARM). Essa remanência é induzida pela exposição de do material a magnetizar a um grande campo alternado mais um pequeno campo de polarização gerado por uma corrente contínua (DC).
A amplitude do campo alternado é gradualmente reduzida a zero para obter uma magnetização anisterética, sendo depois o campo de polarização removido para obter a remanência. A curva de magnetização anistérica geralmente está próxima de uma média dos dois ramos do loop de histerese,[10] e é assumida em alguns modelos para representar o estado de menor energia para um determinado campo.[11]
Existem várias maneiras de medição experimental da curva de magnetização anistérica, com base em medidores de fluxo e desmagnetização polarizada por corrente contínua.[12] A ARM também foi estudado devido à sua semelhança com o processo de gravação em algumas tecnologias de gravação magnética[13] e à aquisição de magnetização natural remanente em rochas.[14]
Exemplos de remanência
[editar | editar código-fonte]A tabela seguinte apresenta a retentividade de alguns materiais (valores indicados em tesla (T) e gauss (G):
| Material | Remanência | Referências |
|---|---|---|
| Íman de ferrite | 0,35 T (3500 G) | [15] |
| Íman de samário-cobalto | 0,82–1,16 T (8200–11600 G) | [16] |
| Íman de AlNiCo 5 | 1,28 T (12800 G) | |
| Íman de neodímio | 1–1,3 T (10000–13000 G) | [16] |
| Aços | 0,9–1,4 T (9000–14000 G) | [17][18] |
Bibliografia
[editar | editar código-fonte]- Banerjee, S. K.; Mellema, J. P. (1974). «A new method for the determination of paleointensity from the A.R.M. properties of rocks». Earth Planet. Sci. Lett. 23 (2): 177–184. Bibcode:1974E&PSL..23..177B. doi:10.1016/0012-821X(74)90190-3
- Bozorth, Richard M. (1993) [Reissue of 1951 publication]. Ferromagnetism. Col: AN IEEE Press Classic Reissue. [S.l.]: Wiley-IEEE Press. ISBN 0-7803-1032-2
- Chikazumi, Sōshin (1997). Physics of Ferromagnetism. [S.l.]: Clarendon Press. ISBN 0-19-851776-9
- Jaep, W. F. (1969). «Anhysteretic magnetization of an assembly of single-domain particles». J. Appl. Phys. 40 (3): 1297–1298. Bibcode:1969JAP....40.1297J. doi:10.1063/1.1657638
- Jiles, D. C.; Atherton, D. L. (1986). «Theory of ferromagnetic hysteresis». J. Magn. Magn. Mater. 61 (1–2): 48–60. Bibcode:1986JMMM...61...48J. doi:10.1016/0304-8853(86)90066-1
- McCurrie, R. A.; Gaunt, P. (1966). «The magnetic properties of platinum cobalt near the equiatomic composition part I. the experimental data». Phil. Mag. 13 (123): 567–577. Bibcode:1966PMag...13..567M. doi:10.1080/14786436608212648
- Néel, Louis (1955). «Some theoretical aspects of rock magnetism» (PDF). Adv. Phys. 4 (14): 191–243. Bibcode:1955AdPhy...4..191N. doi:10.1080/00018735500101204
- Nowicki, M. (2018). «Anhysteretic Magnetization Measurement Methods for Soft Magnetic Materials». Materials. 11 (10). 2021 páginas. Bibcode:2018Mate...11.2021N. PMC 6213293
. PMID 30340358. doi:10.3390/ma11102021 - Pfeiffer, H. (1990). «Determination of anisotropy field distribution in particle assemblies taking into account thermal fluctuations». Physica Status Solidi. 118 (1): 295–306. Bibcode:1990PSSAR.118..295P. doi:10.1002/pssa.2211180133
- Wohlfarth, E. P. (1958). «Relations between different modes of acquisition of the remanent magnetization of ferromagnetic particles». J. Appl. Phys. 29 (3): 595–596. Bibcode:1958JAP....29..595W. doi:10.1063/1.1723232
Ver também
[editar | editar código-fonte]- Coercividade
- Histerese
- Magnetismo das rochas
- Magnetização termo-remanente
- Magnetização remanente viscosa
Referências
[editar | editar código-fonte]- ↑ a b Chikazumi 1997
- ↑ Estritamente, como ainda está no campo magnético da Terra, continua sujeito a um campo magnético externo, mas isso tem pouco efeito sobre a remanência de um íman rígido.
- ↑ Remanência. Dicionário Priberam da Língua Portuguesa. Acesso em 29 de agosto de 2009.
- ↑ «remanence | Origin and meaning of remanence by Online Etymology Dictionary». www.etymonline.com (em inglês). Consultado em 20 de janeiro de 2020
- ↑ «Magnetic Tape Storage and Handling»
- ↑ a b c Wohlfarth 1958
- ↑ McCurrie & Gaunt 1966
- ↑ Néel 1955
- ↑ Pfeiffer 1990
- ↑ Bozorth 1951
- ↑ Jiles & Atherton 1986
- ↑ Nowicki 2018
- ↑ Jaep 1969
- ↑ Banerjee & Mellema 1974
- ↑ «Amorphous Magnetic Cores». Hill Technical Sales. 2006. Consultado em 18 de janeiro de 2014
- ↑ a b Juha Pyrhönen; Tapani Jokinen; Valéria Hrabovcová (2009). Design of Rotating Electrical Machines. [S.l.]: John Wiley and Sons. p. 232. ISBN 978-0-470-69516-6
- ↑ «COBALT: Essential to High Performance Magnetics» (PDF). Arnold Magnetic Technologies. 2012
- ↑ Fitzgerald, A.E.; Kingsley, Charles Jr.; Umans, Stephen D. (2003). Electric Machinery 6th ed. [S.l.]: McGraw-Hill. pp. 688 pages. ISBN 978-0-07-366009-7
