7 O que é susceptibilidade magnética? De forma simplificada, o que são meios diamagnéticos, paramagnéticos e ferromagnéticos? Qual a faixa de valores típica para a susceptibilidade dos materiais dia, para e ferromagnéticos?

Passo 1

O enunciado pede para explicar o que é susceptibilidade magnética, caracterizar de forma simplificada os meios diamagnéticos, paramagnéticos e ferromagnéticos e dar as faixas típicas de valores da susceptibilidade para cada tipo. O conteúdo está em magnetismo (materiais magnéticos) e vamos usar a relação entre magnetização e campo aplicado.

Passo 2

Susceptibilidade magnética é uma medida de quanto um material se magnetiza em resposta a um campo magnético externo. Tecnicamente, definimos a magnetização
M
como a densidade de dipolos magnéticos induzidos e relacionamos com o campo magnético H através de
M = chi,H
onde chi é a susceptibilidade magnética.

Passo 3

Meios diamagnéticos são aqueles em que não há dipolos magnéticos permanentes; sob ação de H, surge uma magnetização oposta ao campo, ou seja, chi<0. Esse efeito é fraco porque vem de mudanças na órbita dos elétrons.

Passo 4

Meios paramagnéticos possuem dipolos magnéticos atômicos ou moleculares não alinhados sem campo externo. Quando aplicamos H, esses dipolos tendem a se alinhar paralelamente, resultando em magnetização na mesma direção do campo e chi>0, mas ainda pequena.

Passo 5

Meios ferromagnéticos têm dipolos magnéticos fortemente acoplados entre si, formando domínios que se alinham de forma cooperativa mesmo sem campo externo. Isso gera magnetizações muito grandes e chigg1, com comportamento não linear e histerese.

Passo 6

As faixas típicas de susceptibilidade magnética são: para materiais diamagnéticos chisim-10^-5 a -10^-6, para paramagnéticos chisim10^-5 a 10^-3 e para ferromagnéticos chi varia de cerca de 10^3 até 10^6, dependendo do material e do tratamento.

Passo 7

Esses valores são apenas ordens de grandeza; em ferromagnetos a susceptibilidade pode variar muito com temperatura (próximo à temperatura de Curie) e com a presença de histerese.

Resposta

Susceptibilidade magnética é a razão entre a magnetização induzida M e o campo aplicado H, ou seja, M=chi H. Meios diamagnéticos têm chi<0 (resposta fraca e oposta ao campo), paramagnéticos têm chi>0 pequeno (dipolos se alinham fracamente), e ferromagnéticos têm chi muito grande e positivo (domínios fortemente acoplados). As faixas típicas são: diamagnéticos chisim-10^-6 a -10^-5, paramagnéticos chisim10^-5 a 10^-3, ferromagnéticos chisim10^3 a 10^6.

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