Em 1856, William Thomson, físico e engenheiro
matemático escocês-irlandês, enquanto experimentava peças de ferro, descobriu
um fenômeno chamado magneto-resistência. Este efeito foi posteriormente
utilizado para construir um tipo especial de resistor variável conhecido como
magneto-resistor.
Neste artigo, você terá um breve resumo sobre um
magneto-resistor: seu princípio de funcionamento, características e aplicações.
Então, vamos nos aprofundar!
O que é um resistor de magneto?
Foi descoberto por Sir William Thomson que, quando
as peças de ferro eram mantidas em campo magnético, sua resistência elétrica
mudava de alguma forma quando a direção do campo magnético em relação ao fluxo
de corrente através delas era alterada. Esse efeito foi encontrado quando
ele também experimentou níquel. Assim, um novo efeito ou fenômeno foi
introduzido no mundo e recebeu o nome de magneto-resistência. Este efeito
foi posteriormente estudado e um novo tipo de resistor variável foi
formado. Esse resistor teria sua resistência elétrica variada com a força
do campo magnético ao seu redor. A corrente através desse resistor também
muda com a mudança na força magnética aplicada a ele.
Sir William Thomson
Como você já sabe que o campo magnético é um
significado de quantidade vetorial, ele é especificado em direção e magnitude,
exatamente como uma corrente.
Assim, podemos definir um resistor de magneto em
uma linha como:
" Um tipo especial de
resistor variável, cuja resistência elétrica depende da força magnética externa
aplicada a ele ."
Símbolo do resistor de magneto
Esquematicamente, no diagrama de circuitos, a
resistência ao magneto é representada pelo símbolo mostrado abaixo. A seta
através do símbolo do resistor significa um resistor variável, enquanto
"x" abaixo indica que o resistor variável usado é "resistor de
magneto"
O trabalho do resistor magneto é bastante
fácil; é baseado no efeito já mencionado: a resistência ao magneto.
Resistor de Magneto - Princípio de Funcionamento
Para entender o princípio de funcionamento de um
resistor de magneto, vamos primeiro aperfeiçoar nosso conceito que relaciona a
direção da corrente e a da força magnética. A intensidade do campo
magnético é mais elevado, quando a corrente é na mesma direcção que a força
magnética, enquanto mais fraco quando ele é de 90 0 à
força magnética.
Então, como isso afeta a resistência do
material? A resposta é simples. O que é atual? A corrente nada
mais é do que o fluxo de elétrons livres. Quando um material é colocado na
ausência de força magnética, esses elétrons se movem de maneira ordenada,
principalmente em linhas retas.
Assim que é submetido à força magnética, os
elétrons livres ficam excitados e começam a se mover em um movimento indireto,
criando colisão entre eles. Essas colisões restringem o fluxo de elétrons
livres, de modo que apenas poucos possam fluir livremente. Isso significa
que o fluxo de corrente é restrito, o que significa que a resistência elétrica
aumentou com o aumento da força do campo magnético.
Assim, para resumir, a resistência de um resistor
de magneto aumenta com o aumento da força do campo magnético e diminui com a
diminuição da força do campo magnético.
De acordo com os tipos de efeito de resistência à
magneto, o resistor de magneto também é classificado em três grupos. Vamos
discutir sobre eles em breve.
Resistor de Magneto - Tipos
# 1 Baseado na resistência
magnética gigante: -
Descoberto por dois cientistas Albert Fert e Peter
Grunberg, esse efeito é comumente observado em materiais
ferromagnéticos. A resistência aqui depende se as camadas ferromagnéticas
adjacentes estão em paralelo ou anti-paralelo. Se eles estão em
alinhamento paralelo, a resistência é baixa, enquanto a resistência é alta
quando eles têm um alinhamento anti-paralelo.
# 2 Baseado na resistência
magnética extraordinária extraordinária: -
Descoberto em 2000, esse efeito ocorre em sistemas
híbridos semicondutores sob campo magnético transversal. A resistência do
sistema híbrido semicondutor aumenta sob o campo magnético transversal. É
baixo na ausência deste campo magnético. Esse efeito é maior que o efeito
de resistência ao magneto gigante.
# 3 Com base na resistência ao
magneto do túnel: -
Descoberto por M. Julliere em 1975, esse efeito é
verdadeiro em seu nome. A magnitude da corrente que flui através de um
“túnel”, que nada mais é do que um isolador, que conecta dois eletrodos
ferromagnéticos, depende aqui da direção da magnetização. Quando a
magnetização dos dois eletrodos ferromagnéticos é paralela uma à outra, a
corrente através do “túnel” é alta. Da mesma forma, um alinhamento
anti-paralelo de magnetização dos dois eletrodos ferromagnéticos diminuiu o
fluxo de corrente.
Características do Resistor Magneto
A curva característica do resistor de magneto é
mostrada na figura abaixo. Aqui vemos que a sensibilidade do resistor
magneto varia com a força do campo magnético.
Características do resistor de
magneto
Pela curva, vemos que quando a força magnética é
zero, a sensibilidade é zero. Além disso, à medida que a força do campo
magnético aumenta, o resistor de magneto começa a mostrar um aumento na
resistência. No entanto, vemos que a curva começa a dobrar para baixo após
um certo ponto, C. Isso ocorre devido à saturação do campo magnético. Além
disso, se o campo magnético for aumentado, a resistência começará a diminuir.
Agora que abordamos o funcionamento e as
características de um resistor de magneto, vamos discutir agora alguns dos usos
e aplicações comuns do mesmo.
Resistor de magneto - usos e aplicações
Devido à dependência do campo magnético, esses
resistores de magneto encontram uso em dispositivos sensores de campo
magnético. Isso inclui bússola eletromagnética, magnetômetros que medem a
intensidade e a direção do campo magnético, sensores de posição e detecção de
metais ferrosos. Os sensores de posição podem ser sensores de ângulo,
rotativos ou lineares. Eles também encontram uso em bio sensores e
unidades de disco rígido.
Com isso, chegamos à conclusão do artigo, vamos
retroceder o que discutimos neste pequeno artigo.
Resistores de magneto: uma rápida recapitulação
- Resistores magneto: resistor variável cuja resistência depende da força
do campo magnético.
- Direção se corrente = direção da força magnética, a intensidade do
campo magnético é alta. Isso significa que a resistência é alta.
- A resistência do magneto-resistor é diretamente proporcional à força do
campo magnético.
- Esse efeito é chamado de resistência ao magneto, descoberta por Sir
William Thomson
- Três tipos de efeito de resistência ao magneto: resistência ao magneto
gigante, resistência ao magneto extraordinária e resistência ao magneto do
túnel.
- A curva característica mostra a dependência da resistência na força do
campo magnético.
- Os usos mais proeminentes incluem aqueles que envolvem sensores de campo magnético, como bússola eletromagnética, magnetômetros, etc. Também usados em bio sensores e unidades de disco rígido.
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