Que tal magnetizar suas próprias ferramentas de modo a transformá-las em imãs capazes de atrair objetos de metal? Uma chave de fenda magnetizada pode ser útil segurando ou retirando parafusos de lugares difíceis.
Ferramentas comuns como chaves de fendas, tesouras etc. podem adquirir magnetismo natural pelo uso. Para tornar uma ferramenta magnetizada podemos também fazer uso de um imã permanente.
Esfregando um ímã na ferramenta ocorre uma orientação dos ímãs elementares que existem nos metais ferrosos, como mostra a figura 1.
Se bem que este processo funcione, não é bem o que um praticante de eletrônica conseguiria, já que, com campos magnéticos gerados por fortes correntes elétricas, podemos conseguir magnetizações mais intensas.
O magnetizador que descrevemos utiliza recursos eletrônicos, criando campos muito potentes capazes de uma imantação maior.
Os leitores que gostam de trabalhos mecânicos, que desejam ferramentas ou objetos magnetizados, ou que querem “fabricar” seus próprios imãs, poderão contar com um auxiliar precioso se montarem este aparelho.
Como funciona
Começamos por diferenciar um corpo magnetizado (ímã) de um corpo desmagnetizado (um pedaço de metal comum, por exemplo).
Os metais como o ferro ou níquel são formados por grande quantidade de ímãs elementares que nada mais são do que seus átomos.
Os elétrons em movimento orientado criam campos magnéticos, conforme mostra a figura 2.
Um corpo metálico comum, como uma ferramenta, uma agulha etc. normalmente não manifesta magnetismo algum em seu todo porque todos os seus imãs elementares se encontram desordenados estão colocados em posições tais que seus campos magnéticos, no conjunto, se cancelam. (figura 3)
Quando conseguimos, por um meio qualquer, orientar todos os imãs elementares de um corpo de modo que seus campos magnéticos se somem, conforme mostra a figura 4, temos um imã.
Nos extremos do corpo formam-se os polos magnéticos que são as regiões em que o magnetismo se manifesta em maior intensidade.
Nem todos os corpos podem ter seus imãs elementares permanentemente orientados, isto é, uma vez desaparecida a influência que os coloca em posição ordenada, eles voltam à desordem inicial.
Certos corpos, entretanto, como o aço, após desaparecida a influência que coloca os imãs elementares em posições ordenadas, estes se mantêm, ficando o corpo magnetizado, conforme sugere a figura 5.
Devemos então diferenciar os corpos que podem ser magnetizados, como o aço, e os corpos que simplesmente são atraídos pelos imãs (paramagnéticos), como o ferro doce e o níquel e ainda os corpos que não são atraídos pelos imãs, mesmo sendo metais (diamagnéticos), como o alumínio, o cobre etc.
Para orientar os imãs elementares usando um processo eletrônico procedemos do seguinte modo:
Quando uma corrente elétrica percorre uma bobina conforme mostra a figura 6, um campo magnético é criado em seu interior e este campo tem sua intensidade proporcional à intensidade da corrente e ao número de voltas usado no enrolamento da bobina.
Se a corrente for de curta duração, mas muito forte, ela pode criar campos suficientemente intensos para magnetizar corpos que sejam colocados no seu interior.
O circuito para se obter correntes intensas faz uso de um capacitor, que é um dispositivo que “se carrega” de eletricidade quando submetido a uma tensão.
Se sua armaduras forem ligadas a uma bobina, estando ele carregado, ocorre a descarga com correntes muito intensas. (figura 7)
No nosso projeto usamos um capacitor eletrolítico que permite obter cargas relativamente grandes, sendo ligado à bobina por meio de uma chave.
Quando pressionamos a chave, a corrente será intensa na bobina, magnetizando o corpo que estiver em seu interior.
Uma lâmpada indicadora é usada para mostrar quando o capacitor está carregado.
Montagem
Existem dois componentes importantes que precisam ser analisados inicialmente para garantirmos o êxito da montagem.
O primeiro é o capacitor eletrolítico que pode ter valores entre 16 uF e 100 uF, com tensões de trabalho a partir de 250 V se sua rede for de 110 V, e a partir de 350 V se sua rede for de 220 V.
Este capacitor, mostrado nos dois tipos básicos na figura 8, pode ser aproveitado de aparelhos antigos que usem válvulas.
O segundo é a bobina que deve ser enrolada pelo leitor. Ela será formada por 20 a 50 voltas de fio comum de capa plástica, enrolado numa fôrma que pode ter um diâmetro entre 1,5 e 4 cm, conforme o tamanho dos objetos que se deseja magnetizar, conforme mostra a figura 9.
Temos, então, na figura 10 o diagrama completo do aparelho.
Na figura 11 mostramos a versão montada numa barra de terminais.
São as seguintes as principais recomendações que fazemos em relação à montagem e equivalência de componentes:
a) Fixe na caixa primeiramente a lâmpada neon (NE-2H ou equivalente), a bobina magnetizadora e o cabo de alimentação. Se o capacitor usado for do tipo com rosca de fixação, ele pode ser fixado na caixa e ligado por meio de fios à ponte. Observe a polaridade dos fios!
b) Ao soldar o diodo, que pode ser o 1N4004, 1N4007 ou BY127 é preciso observar sua polaridade.
c) Na ligação de capacitor de poliéster tome cuidado para que seus terminais não encostem em outros pontos do circuito.
d) A ponte de terminais com os componentes será fixada na caixa que deve ser de material isolante.
e) O resistor R1 e o R2 são de 1/8 ou ¼ W com qualquer tolerância.
f) Complete a montagem com a soldagem do cabo de alimentação.
Prova e Uso
Para provar, ligue em primeiro lugar o aparelho na tomada. Acione o interruptor geral S1. Um ou dois segundos depois a lâmpada neon deve acender, indicando a carga do capacitor e que o aparelho está pronto para operação.
Coloque uma chave de fenda na bobina (no interior, sem encostar nas bordas, se possível) e aperte o interruptor de pressão. Deve ocorrer um estalido indicando a descarga do capacitor e a lâmpada neon deve apagar por um instante.
A chave de fendas que está segura na sua mão deve sofrer um pequeno “puxão" indicando a ação do campo magnético.
Se a chave for de material magnetizável, ao ser retirada, deverá manifestar esta propriedade, atraindo pequenos pedaços de material ferroso (prego, limalha, alfinete etc.).
Se, ao ligar o aparelho, a lâmpada neon não acender depois de alguns segundos é sinal que o capacitor eletrolítico se encontra em curto. Isso pode acontecer se este componente for aproveitado de aparelhos muito velhos.
Se ao ligar o aparelho a lâmpada neon acender, mas se ao acionar o interruptor de pressão nada acontecer, é sinal que o capacitor eletrolítico se encontra aberto ou a bobina interrompida.
Obs.: não mantenha o interruptor de pressão apertado por mais do que dois ou três segundos, pois ele pode aquecer e vir a queimar.
Para usar é só colocar no interior da bobina o objeto que se deseja magnetizar e operar o aparelho tantas vezes quanto for necessário.
D1 - 1N4004 ou 1N4007 - diodo de silício
R1 - 22k x 2 W - resistor (vermelho, vermelho, laranja)
R2 – 220 k x 1/8 W - resistor (vermelho, vermelho, amarelo)
C1 - 16 a 100 pF - capacitor eletrolítico - ver texto
C2 - 100 nF ou 104 - capacitor cerâmico ou .de poliéster para 400 V
NE-1 - lâmpada neon NE-2H ou equivalente
L1 - Bobina magnetizadora (ver texto)
S1 - Interruptor simples
S2 - Interruptor de pressão normalmente aberto
Diversos: caixa para montagem, ponte de terminais, fôrma para a bobina,
cabo de alimentação, fios, solda etc.
