Por que você quer detectar metallic? Ah, não sei… talvez você queira encontrar algum ouro no chão. Você pode desenterrar TODA a sujeira ou encontrar o native que contém o ouro antes você cava. Ou talvez você esteja procurando meteoritos metálicos enterrados. Você pode até usar um detector de metais para encontrar aquele anel que perdeu na praia. Esses dispositivos são bastante úteis.
Mas você sabe como eles funcionam? Ah! Quando você pensa sobre isso, não é óbvio. Existem diferentes tipos de detectores, mas todos eles baseiam-se na mesma física interessante dos campos elétricos e magnéticos. Vamos dar uma olhada, certo?
Vá com o fluxo
Primeiro, o que torna os metais diferentes de outros materiais? Qualquer objeto sólido é feito de átomos, cada um com elétrons carregados negativamente circulando em torno de um núcleo positivo. Em não-metais como o plástico ou o vidro, os elétrons praticamente aderem ao seu átomo unique.
Num metallic como o cobre, entretanto, os elétrons externos nadam livremente e são compartilhados por todos os átomos. É por isso que a eletricidade pode fluir através de um metallic – se você aplicar um campo elétrico, obterá um fluxo de elétrons em uma determinada direção, o que chamamos de corrente elétrica. Os metais são condutores.
Lei de Faraday
Então, como você cria um campo elétrico? A maneira mais simples é simplesmente aplicar uma carga na superfície de um objeto metálico adicionando alguns elétrons a ele – é isso que uma bateria faz. Obviamente, isso não funcionará para nossos propósitos. Você precisaria de acesso ao metallic antes de encontrá-lo, o que não faz sentido.
Mas há outro caminho a percorrer. Acontece que um mudança de campo magnético também cria um campo elétrico. Esta é a ideia básica da lei de Faraday. Se você mover um ímã perto de um condutor metálico, o movimento criará um campo magnético variável que produz um campo elétrico. Se esse campo elétrico estiver em um metallic – growth: você obtém o que é chamado de corrente parasita.
E vice-versa
Também acontece no sentido inverso: assim como um campo magnético variável cria uma corrente elétrica, uma corrente elétrica cria um campo magnético. Lembra daquele antigo projeto de feira de ciências em que você enrola um fio em um prego de ferro e conecta as pontas a uma bateria? Quando o suco flui, a unha fica temporariamente magnética e pode pegar clipes de papel.
Mas, como acabamos de ver, você não precisa de bateria. Um campo magnético variável cria correntes parasitas em um metallic, e essas correntes parasitas então criam seus próprios campos magnéticos. Espere! É ainda mais louco. Como essas correntes parasitas criam campos magnéticos, haverá uma interação entre um metallic e a coisa que produz um campo magnético variável.
Agora você está pronto para o seu primeiro detector de metais muito simples. Para criar um campo magnético variável, usaremos apenas um ímã em movimento. Na demonstração abaixo, coloquei um ímã em cima de uma moeda e puxei-o rapidamente. O movimento cria correntes parasitas na moeda, e essas correntes criam um campo magnético que interage com o ímã. Ver? As moedas saltam.
