Susceptibilidade magnética

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Em electromagnetismo a susceptibilidade magnética (designada por \chi_m) mensura a capacidade que tem um material em magnetizar-se sob a acção de uma estimulação magnética - de um campo magnetizante - ao qual este é submetido.

Magnetização[editar | editar código-fonte]

Na presença de uma Excitação magnética \vec H, os vários momentos magnéticos electrónicos ou nucleares - ou seja, o dipolos atômicos - vão dividir-se em diferentes orientações segundo os níveis de energia que lhe sejam mais convenientes. A forma como a matéria responde à estimulação magnética depende entretanto não apenas do comportamento individual destes dipolos magnéticos frente ao estímulo externo mas também de como estes relacionam-se entre si e de como esta relação é afetada pelo campo estimulante. A resposta ao estímulo é expressa na forma de uma magnetização \vec M do material, e há materiais que respondem de forma a opor-se fracamente à presença do estímulo em seu interior e há os que respondem fracamente a favor do estímulo, ambos fazendo-no de forma geralmente proporcional ao estímulo. Os primeiros são classificados como materiais diamagnéticos e os últimos constituem o grupo dos materiais paramagnéticos. Há ainda os materiais que respondem de forma intensa ao campo estimulante, tanto a favor - os ferromagnéticos - como contra - os antiferromagnéticos.

Susceptibilidade[editar | editar código-fonte]

Em materiais paramagnéticos e diamagnéticos sob ação de um campo estimulante não muito intenso a magnetização é proporcional à estimulação magnética aplicada, sendo por esta estimulação, qualquer que seja o valor do estímulo, sustentada: quando remove-se o campo estimulante, a magnetização destes materiais desaparece.

O coeficiente de proporcionalidade, designada por \chi_m, define a susceptibilidade magnética do meio ou do material considerado.

\vec M =\chi_m\cdot\vec H Ref. 1 Ref. 2 Ref. 3

sendo:
  • \vec M a magnetização induzida, mensurada em ampere por metro (A/m);
  • \chi_m a susceptibilidade magnética (adimensional) do material.

Com base no sinal da susceptibilidade pode-se afirmar que:


Existe uma relação entre a susceptibilidade magnética e a permeabilidade magnética do meio, esta última a constante de proporcionalidade que relaciona o campo magnético tatal  \vec B resultante tanto do estímulo quanto da magnetização induzida com o campo estimulante  \vec H . Sendo  \mu_r permeabilidade relativa do material:

\mu_r= \chi_m + 1 Ref. 1 Ref. 2 Ref. 3 .

Susceptibilidade de alguns materiais[editar | editar código-fonte]

A tabela abaixo Ref. 2 apresenta alguns valores da susceptibilidade magnética para materiais tanto paramagnéticos como diamagnéticos:

Susceptibilidade magnética de alguns materiais
Diamagnéticos \chi_m Paramagnéticos \chi_m
Bismuto -1,6 × 10-4 Oxigênio +1,9x10-6
Ouro -3,4×10-5 Sódio +8,5x10-6
Mercúrio -2,8x10-5 Titânio +1,8x10-6
Prata -2,4x10-5 Alumínio +2,1x10-5
Cobre -9,7x10-6 Tungstênio +7,8x10-5
Água -9,0×10-6 Platina +2,4x10-4
Dióxido de carbono -1,2x10-8 Oxigênio (líquido) +3,9x10-3
Hidrogênio -2,2x10-9 Gadolínio +4,8x10-1

De acordo com a equação constitutiva da matéria utilizada no sistema S.I., a magnetização M e a excitação magnética H têm a mesma unidade. A susceptibilidade magnética, que não é mais do que uma relação entre essas duas grandezas, não tem unidades (grandeza adimensional).


Referências

  1. a b Halliday, David; Resnick, Robert; Krane, Kenneth S. - Física 3 - 4ª edição - Livros Técnicos e Científicos Editora S/A (LTC) - Rio de Janeiro - 1996
  2. a b c Griffiths, David J. - Introduction to Electrodynamics - Third Edition-Editora: Prentice Hall - Upper Saddle River - New Jersey - 1999 - ISBN: 0-13-805326-X
  3. a b Física Quântica, Átomos, Molécluas, Sólidos, Núcleos e Partículas - Eisberg, Robert; Resnick, Robert - 13ª edição - Editora Campus - 1979 - ISBN: 85-7001-309-4

Ver também[editar | editar código-fonte]

Ligações externas[editar | editar código-fonte]