Magnetismo e eletricidade: entenda a relação e aplicação na indústria.

O magnetismo é uma ciência que estuda os fenômenos relacionados às propriedades dos ímãs. O primeiro evento magnético foi observado na cidade Magnésia, da Grécia antiga.

Já os primeiros estudos foram feitos no século VI a.C por Tales de Mileto. Ele observou as propriedades e capacidades de pedrinhas que hoje são chamadas de magnetitas e que atraem umas às outras e também a objetos em ferro.

Depois, a primeira aplicação prática do magnetismo foi feita pelos chineses, com a invenção da bússola. O instrumento utilizado até os dias de hoje para direção funciona por meio da interação do campo magnético do ímã com o campo magnético terrestre. A fabricação de ímãs também foi dominada primeiro pelos chineses, já no século VI.

Entretanto, os estudos sobre o magnetismo foram impulsionados apenas no século XIII, quando foram feitas observações científicas sobre possíveis relações entre o magnetismo e a eletricidade. 

A grande revolução na ciência com relação aos fenômenos foi feita pelo pesquisador Hans Christian Öersted, em 1820. Ele descobriu que as ocorrências elétricas e magnéticas estão inter-relacionadas.

A teoria criada por ele foi denominada eletromagnetismo e estabelece que cargas elétricas em movimento têm capacidade suficiente para gerar um campo magnético, e um campo magnético em movimento gera a corrente elétrica.

A partir daí, novos estudos estabeleceram bases teóricas mais sólidas sobre a relação existente entre campo elétrico e magnético, analisando o comportamento de ondas eletromagnéticas.

Foram esses estudos que tornaram possível a invenção e o desenvolvimento de instrumentos essenciais para as atividades industriais e bastante presentes no cotidiano de todos nós. 

Um ótimo exemplo é o motor elétrico, presente em uma infinidade de maquinários e equipamentos de todas as dimensões. Também é possível citar os cartões magnéticos, as ondas de rádio e até os aparelhos de telecomunicação, que funcionam graças aos mesmos princípios.

Categorias de aplicação dos materiais magnéticos

O último século foi um período de muito avanço no entendimento do fenômeno do magnetismo e a sua relação com a eletricidade. Como consequência disso, as aplicações das descobertas se multiplicaram, e também foram melhoradas com o passar dos anos e os avanços tecnológicos.

Os motores, geradores e transformadores podem ser considerados aplicações tradicionais de infraestrutura elétrica envolvendo os materiais magnéticos. Pode-se dizer que o magnetismo é utilizado de três formas diferentes.

Primeira aplicação dos materiais magnéticos

A primeira aplicação dos materiais magnéticos em diversos tipos de equipamentos diz respeito à utilização de de ímãs permanentes. Eles têm a capacidade para criar campos magnéticos constantes, o que tem grande relevância para os motores e equipamentos elétricos.

Segunda aplicação dos materiais magnéticos

A segunda aplicação dos materiais magnéticos diz respeito aos chamados materiais magnéticos doces ou permeáveis, que podem ser magnetizados ou desmagnetizados com facilidade e têm maior capacidade de produção de campo magnético em comparação ao que seria criado por uma corrente enrolada na forma de espira.

Terceira aplicação dos materiais magnéticos

Já a terceira categoria de aplicação do magnetismo permite a gravação magnética, de grande importância na nossa sociedade nas últimas décadas. Nessa aplicação, um cabeçote de gravação gera um campo magnético em resposta a uma corrente elétrica. Com isso, o estado de magnetização do meio mais próximo é alterado e se torna possível o armazenamento de informações em sua superfície.

A gravação magnética permite o funcionamento de gravadores de som e de vídeo, assim como equipamentos que são acionados através de cartões magnéticos, como os caixas eletrônicos de agências bancárias.

Eletromagnetismo nos projetos industriais

A montagem industrial está intimamente relacionada ao advento do eletromagnetismo, já que depende de uma infinidade de equipamentos e maquinários para a composição das linhas de produção. 

É preciso investir em um bom projeto elétrico predial, que compreenda toda a complexidade dos componentes elétricos e magnéticos envolvidos, com o objetivo de estudar a instalação do sistema elétrico industrial. 

Isso é de extrema importância justamente devido aos altos índices de consumo de energia e a necessidade de uma série de componentes elétricos distintos, que integrem uma estrutura segura e eficaz para os segmentos industriais. 

Dentro desse cenário, alguns itens essenciais para a infraestrutura industrial merecem destaque. São eles:

Quadro de distribuição

O quadro de distribuição de energia é um equipamento elétrico desenvolvido para receber a energia elétrica de uma ou mais fontes de alimentação e distribuí-las a um circuito. Em projetos industriais, o aparelho é especialmente desenvolvido para comportar os dispositivos eletrônicos de uma linha de produção.

Trata-se de um aparato imprescindível para a automação de qualquer empresa, já que a estrutura montada com placas de metal reúne todo o controle dos sistemas. 

Geralmente eles são compostos por fusíveis, disjuntores e unidades de proteção, de onde é feita a distribuição de energia elétrica para os pontos de consumo com cabos elétricos especiais, dependendo da linha produtiva em questão.

Eles também têm uma entrada de energia e um disjuntor principal, cujo mecanismo protege o sistema contra a fuga de corrente residual. 

Graças ao quadro de distribuição, todos os mecanismos envolvidos nos processos industriais podem receber energia. 

Para maior desempenho do equipamento, assim como maior resistência, é fundamental a utilização de materiais de qualidade na composição dos sistemas elétricos.

Esquadro magnético

O esquadro magnético é um utensílio essencial para projetos industriais que incluem a soldagem, principalmente devido à necessidade de trabalhar em ângulos precisos. Ele facilita o processo ao manter as peças a serem soldadas esquadrejadas e perfeitamente alinhadas. 

Graças à sustentação que a peça dá, os processos de soldagem ganham mais precisão, contribuindo para a qualidade da montagem e do acabamento de uma série de produtos metálicos.

Além disso, o equipamento agrega benefícios para o trabalho de serralheria e montagem, ajudando a evitar acidentes e dispensando o contato manual. Os profissionais podem operar a solda com mais segurança e facilidade, tendo as duas mãos livres, já que o esquadro deve segurar as peças.

Outras utilidades e benefícios do uso de esquadro magnético para solda são:

  • Direcionamento para corte de materiais;
  • Suporte para ponteio, traço e furo de chapas e peças;
  • Auxílio no içamento de peças;
  • Possibilidade de angulação de peças com diversos graus;
  • Auxílio na construção e montagem de prateleira industriais;
  • Sustentação de peças de até 14 kg.

Trata-se, portanto, de um aliado indispensável para a qualidade nas montagens e processos industriais.

Sensor magnético

O sensor magnético é um dispositivo utilizado para a detecção de campos magnéticos de imãs permanentes, que podem ser acionadores magnéticos. Geralmente eles são empregados nos setores industriais em equipamentos que utilizam cilindros pneumáticos e hidráulicos que possuem ímãs no seu interior e carcaças não ferrosas. Válvulas lineares também podem contar com esse tipo de sensor.

Ao possibilitar a detecção de partes de peças de máquinas, os sensores magnéticos agregam inteligência aos processos automatizados no setor industrial.

Entretanto, existem outros tipos de sensores comuns na indústria, cujo funcionamento depende de fatores como o calor a luz e a distância de aproximação. Dentre os mais comuns estão:

  • Sensores de pressão para ar comprimido, gases ou líquidos;
  • Sensores de sinal ultrassônico, para detecção de formas e objetos;
  • Sensores fotoelétricos, que provém informações através do contraste;
  • Sensores de proximidade, que detectam materiais condutores elétricos.

Talha elétrica

A talha elétrica é uma solução para a movimentação de cargas nos ambientes industriais. Trata-se de um dispositivo empregado em guindastes pórticos, carros troles ou pontes rolantes. A principal função do equipamento é realizar a elevação de cargas industriais com movimentos verticais, e para isso utiliza a eletricidade a partir de um motor de indução trifásica.

Cargas de toneladas podem ser içadas sem a necessidade de cobrar o esforço físico dos colaboradores da indústria, aumentando a produtividade com baixos custos operacionais. Ressalta-se a importância de os operadores terem um treinamento específico para manusear o equipamento da forma mais correta e segura. O ideal é evitar balançar as cargas e manter a velocidade constante, verificando a amarração da carga para evitar deslizamentos.

Existem diversos modelos de talhas elétricas, dependendo da capacidade e da aplicação, com cabo de aço ou corrente.

Vale a pena ressaltar que o desempenho, eficiência e segurança dos sistemas elétricos industriais depende da utilização de materiais de alta qualidade. 

Um exemplo básico é a cabeamento industrial, que deve ser feito a partir de um estudo técnico com base em especificações do setor e normas técnicas e de segurança. Elaborado por engenheiros, o projeto deve definir o conjunto de cabeamentos e equipamentos específicos para a aplicação.

 É essencial o desenvolvimento de planejamentos e projetos por profissionais especializados e com experiência em instalações elétricas.

Esse texto foi originalmente desenvolvido pela equipe do blog Guia de investimento, onde você pode encontrar centenas de conteúdos informativos sobre diversos segmentos.

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