Histerese magnética

Histerese é a propriedade de um material ou sistema físico de manter suas propriedades mesmo sem haver continuidade dos estímulos que as provocaram. A palavra histerese deriva de um termo grego que significa retardo.

Histerese magnética

Os materiais ferromagnéticos apresentam facilidade para serem imantados, processo pelo qual são expostos a um campo magnético e tornam-se ímãs. Imagine um material ferromagnético colocado dentro de um solenoide, por onde será conduzida corrente elétrica. O fluxo de cargas pelo solenoide gera um campo magnético, que imanta o núcleo ferromagnético. A histerese magnética é percebida no comportamento dos campos magnéticos gerados pelo solenoide e pelo núcleo ferromagnético quando há diminuição na intensidade da corrente elétrica que flui pelo enrolamento de fios.

O gráfico a seguir, conhecido como laço de histerese, possui a intensidade do campo magnético gerado pelo solenoide (B_S) e do campo criado pela magnetização do núcleo ferromagnético (B_M).

Trecho O-a: a curva estabelecida nesse trecho indica um crescimento quase linear da magnetização do núcleo ferromagnético em comparação com o campo criado pelo solenoide. O aumento da corrente elétrica que flui pelo enrolamento de fios do solenoide cria campos magnéticos cada vez maiores, que, por sua vez, magnetizam o núcleo ferromagnético, que passa a gerar campos magnéticos também cada vez maiores.

Trecho a-b: ao diminuir a intensidade da corrente elétrica que flui pelo solenoide, o campo magnético desse elemento torna-se cada vez menor. Ao gerar tal diminuição, a intensidade do campo magnético gerada pelo núcleo ferromagnético diminui, mas o retardamento desse campo não ocorre pelo caminho inicial.

Trecho b-c: a fim de zerar o campo magnético gerado pelo núcleo ferromagnético, uma corrente de sentido oposto ao da inicial é aplicada sobre o solenoide com o objetivo de criar um campo magnético oposto ao do material ferromagnético, eliminando sua imantação.

Trecho c-d: após a anulação do campo gerado pelo núcleo ferromagnético, a corrente de sentido oposto ao da inicial continua a percorrer o solenoide. Isso magnetiza o material ferromagnético, levando ao ponto d, onde o valor do campo magnético B_M é oposto ao valor antes existente no ponto a.

Trecho d-e-f-a: caso ocorra uma nova inversão no sentido da corrente do solenoide e ela seja gradativamente aumentada, o campo magnético gerado pelo enrolamento de fios fará com que o material ferromagnético retorne ao ponto inicial de magnetização.

Aplicações

A alta ou baixa histerese dos materiais determina seu uso em diferentes tecnologias. O aço temperado é utilizado na fabricação de ímãs artificiais permanentes por apresentar histerese muito alta, ou seja, o material não pode ser desmagnetizado facilmente após ser imantado. O chamado ferro doce apresenta histerese baixa, portanto, sua desmagnetização é fácil. Esse material é utilizado na composição de eletroímãs, que devem apresentar-se totalmente desmagnetizados quando são desligados.