ELETROMAGNETISMO

    Em 1820, o dinamarquêsHans Oersted relaciona fenômenos elétricos aos magnéticos ao observar como a corrente elétrica alterava o movimento da agulha de uma bússola. Michel Faraday inverte a experiência de Oersted e verifica que os magnetos exercem ação mecânica sobre os condutores percoridos pela corrente elétrica e descobre a indução eletromagnética, que terá grande aplicação nas novas redes de distribuição de energia.

    Indução eletromagnética - Um campo magnético (variável) gerado por uma corrente elétrica (também variável) pode induzir uma corrente elétrica em um circuito. A energia elétrica também pode ser obtida a partir de uma ação mecânica: girando em torno de um eixo, um enrolamento de fio colocado entre dois imãs provoca uma diferença de potencial (princípio do dínamo).

Michael Faraday -
(1791-1867)

RELAÇÃO MÚTUA DA ELETRICIDADE
MAGNETISMO E MOVIMENTO

    Tendo começado a trabalhar como aprendiz de encadernador e entrando no campo da ciência como lavador de garrafas e ajudante de Sir Humphry Davy, MICHAEL FARADAY teve de suportar os vexames da antiga escola. Não pertencendo à escola ortodoxa de Cambridge, que na altura detinha o cetro da ciência inglesa, só muito tarde viu Faraday acolhidos pelos seus compatriotas as suas brilhantes ideias intuitivas nos campos da química e da física, e no então recente campo do eletromagnetismo. E no entanto, atualmente todo o dínamo, com o seu zumbido, todo o motor elétrico, com o seu movimento canta um hino de louvor em honra daquele inglês genial, sossegado e laborioso. Pode dizer-se que o 26 de Março de 1832 é o grande dia da história da eletricidade, porque nessa data Faraday descobriu e conscienciosamente anotou no seu diário, que aqui citamos, as relações entre Magnetismo e as Correntes elétricas. Sem esta magnifica simplificação dos fenomenos elétricos, o advento da <Era da eletricidade>teria ainda demorado bastante.

1-
Precederam Faraday no campo do Eletromagnetismo outros importantes investigadores do século XIX, em especial GALVANI,VOLTA,OERSTED E AMPÈRE. Outros vieram após êle, em particular JOSEPH HENRY, OHM, WHEATSTONE , MAXWELL , J.J.THOMSON e MICHAEL PUPIN. Mas nenhum deles o ultrapassou em importância.
Galvani, fisiólogo italiano, enquanto dissecava uma rã, observou casualmente certas contrações musculares do batraquio, as quais atribuiu à <eletricidade animal>. A explicação correta foi dada por Alexandre Volta, inventor da <pilha de Volta>que foi o primeiro acumulador capaz de fornercer corrente elétrica contínua.

2-
Ficaram firmemente unidos a eletricidade e o magnetismo, constituindo um único ramo da ciência o eletromagnetismo naquele dia do ano de 1820 em que o dinamarquês Hans Christian Oersted observeu que a agulha magnética de uma bússula era atraída por um arame condutor de corrente elétrica.Pouco depois, enunciava Ampère a sua célebre lei: <Duas correntes paraleles e no mesmo sentido atraem-se mútuamente; duas correntes paralelas e em sentidos contrários se repelem>.

3-
Tais foram as descobertas que especialmente ampliou Faraday. Era este, na altura, diretor mal pago do laboratório londrino da Royal Instituition, e tinha fundado o seu prestígio pessoal em muitas descobertas notáveis. Entre os mais importantes de seus trabalhos, contam-se o conceito
de campo magnético e de linhas de forças magnéticas, a produção de duas espécies novas de cristais óticos, a descoberta de dois compostos de cloro e carbono e, na eletricidade, investigações sobre a eletrolise e a descoberta do plano de rotação da luz polarizada dentro de um campo magnético.

4-
À semelhança de outros eletrofísicos primitivos, Faraday, chegou a ser <homem padrão>tendo a honra de ver designada com o seu nome uma unidade elétrica, o <Farad>. Entre outros a quem hoje recordamos como iniciadores neste campo, vinculando os seus nomes a diversas unidades de medidas elétricas, contam-se Ampère, de cujo apelido vem o nome de <amperímetro>, como também o de <ampère>unidade de intensidade da corrente elétrica; George Ohm (1787-1854), físico alemão, de quem vem a palavra <ohm>com que designamos a unidade de resistência elétrica; Volta, a quem honramos no <volts>; Galvani, a quem recordamos nos vocábulos <galvanômetro> e <galvanismo>.Vocábulos comemorativos são também <henry>,<coulomb>,
<watt>, <maxwell> e <joule>, os quais se escreviam primitivamente com maiúscula como apelidos que eram.

5-
Em inglês, nem sempre gramaticalmente correto, por se tratarem de notas pessoais, não destinadas a publicação, escreveu Faraday o seu diário. As passagens que aqui reproduzimos foram tiradas do primeiro volume ( de setembro de 1820 a 11 de Junho de 1832), da edição ilustrada do <Diário de Faraday>(Faraday's Diary), impresso e publicado por G.Bell and Sons, Ltd.(Londres, 1932), um século depois de escrito, determinando-o assim a <Royal Instituition of Great Britain>.

NOTAS DO <DIÁRIO DE FARADAY>

7 de Janeiro de 1832

 

 A passagem da eletricidade pelo arame, causada por um polo eletromagnético, não será prova presuntiva de que no circuito elétrico se requer tempo, talvez mesmo muito tempo? Não será essa demora devida a que uma parte do arame vai em direção da corrente e a outra contra essa direção? Experimentei no lago que se encontra em frente do Palácio de Kesington. É um lago artificial, com fundo de estuque ou outro material no gênero; a água é-lhe fornecida por uma das companhias, a de Chelsea, se não me engano.

 Foi algo extraordinário, ver como produzia efeito, no galvanômetro, a corrente elétrica produzida por causa tão pequena como é um pouco de matéria salina posta num recipiente ou o contato insistente de um dedo com o arame; e isso, passando através de uns 500 pés de água e de mais de 600 péss de arame. Isto demonstra o extremo cuidado que é necessário quando se usa aquele instrumento em experiências delicadas e fundamentais. O Duque de Sussex obteve licença do rei para que se façam estas experiências nos jardins; e o Senhor Acton deu me todo o auxílio e os homens que eram necessários. Não foi muito, mas tudo me foi dado de muito boa vontade.

12 de Janeiro de 1832

Hoje fiz experiências na ponte de Waterloo, com autorização do Senhor Bridell de Sécy.
 

29 de Janeiro de 1832

 Construí um galvanômetro duplo, ou seja, com duas bobinas separadas e uma dupla agulha no meio delas; é muito bom e sensível.
 

26 de Março de 1832

Compreendi que a eletricidade, ao passar, produz Magnetismo em ângulos retos; de maneira que, se se movem em direção contrária à eletricidade e à agulha, teremos um imã; porque em tal caso a eletricidade e o metal se movem relativamente e, segundo parece, é esta a única condição que se requer. Tendo duas linhas ou direcões de forças entre dois condutores elétricas, eletricidade contrárias, poderao chamar-se curvas elétricas, por analogia com as curvas magnéticas. Não existirão também tais curvas no arame da corrente elétrica?

 As relações mútuas entre a eletricidade, o magnetismo e o movimento podem representar se mediante três linhas que formam entre si ângulos retos, cada uma das quais pode ser qualquer destes pontos; e as duas outras as restantes. Isto suposto, se se determina eletricidade numa linha e movimento noutra, na terceira desenrolar se a magnetismo; ou, se se determina eletricidade numa linha e magnetismo noutra, ocorrerá movimento na terceira. Ou, se se determina primeiramente,magnetismo o movimento produzirá eletricidade ou movimento elétrico. Ou, se o movimento é o primeiro ponto que se determina, o magnetismo desenvolverá eletricidade ou a eletricidade , magnetismo.

 
   

     Raios catódicos - São feixes de partículas produzidos por um eletrodo negativo (cátodo) de um tubo contendo gás comprimido. São resultado da ionização do gás e provocam luminosidade. Os raios catódicos são identificados no final do século passado por Willian Crookes. O tubo de raios catódicos é usado em osciloscópios e televisões.

    Raios X - Em 1895 Wilhelm Konrad von Röntgen descobre acidentalmente os raios X quando estudava válvulas de raios catódicos. Verificou que algo acontecia fora da válvula e fazia brilhar no escuro focos fluorescentes. Eram raios capazes de impressionar chapas fotográficas através de papel preto. Produziam fotografias que revelavam moedas nos bolsos e os ossos das mãos. Estes raios desconhecidos são chamadas simplesmente de "x" .

Wilhelm Konrad von Röntgen - (1845-1923) nasce em Lennep, Alemanhaa, e estuda Física na Holanda e na Suíça . Realiza estudos sobre elasticidade, capilaridade, calores específicos de gases, condução de calor em cristais e absorção do calor por diferentes gases. Pela descoberta dos raios X recebe em 1901 o primeiro prêmio Nobel de Física da História.
 

CRONOLOGIA DO Eletromagnetismo

1600 : o inglês William Gilbert publica De magnete, sobre eletricidade e magnetismo.

Óptica: 1648: o holandês Villebrordus Snellius descobre a lei da refração da luz.

1671: o alemão Wilhem Leibniz propõe a existência do éter .

1676: o dinamarquês Olaus Römer descobre que a velocidade da luz é finita.

1678: Huygens descobre a polarização da luz.

1690: Huygens formula a teoria ondulatória da luz.

1745: o alemão Ewald Jürgen von kleist inventa o capacitor elétrico - garrafa de Leyden.

1785: o francês Charles Augustin Coulomb enuncia a lei das forças eletrostáticas.

1811: o inglês Humphry Davy inventa o arco elétrico.

1819: o francês Auguststin Fresnel desenvolve a teoria ondulatória da luz.

1820: o francês André-Marie Ampère formula leis da eletrodinâmica.

* Laplace calcula a força eletromagnética.

* Os franceses Jean-Baptiste Biot e Félix Savart medem a indução criada por uma corrente.

* Oersted descreve o desvio produzido pelas correntes elétricas sobre a agulha da bússola..

1821: o inglês Michael Faraday descobre os fundamentos da indução eletromagnética.

1827: o alemão Georg Ohm formula a lei que relaciona o potencial, a resistência e a corrente elétrica.

1831: Faraday descobre a indução eletromagnética.

* James Maxwell afirma o caráter eletromagnético da luz.

1833: o russo Heinrich Lenz determina a lei de sentido das correntes induzidas.

1834: Faraday formula as leis da eletrólise. Wheatstone descobre o processo para medir a velocidade de uma carga elétrica num campo condutor.

1839: o francês Antoine Becquerel descobre a célula fotovoltaica.

1846: o alemão Ernest Weber constrói o primeiro eletrodinamômetro, para medir a força de atração entre cargas elétricas.

1851: o alemão Franz Ernst Neumann formula a lei da indução eletromagnética.

1855: o francês Leon Foucault descobre as corrente induzidas nos condutores metálicos.

1865: o inglês James Clerk Maxwell expõe a teoria eletromagnética da luz.

1880: James Wimshurt, inglês inventa o gerador eletrostático.

1881: o inglês James Alfred Ewing e o alemão Emil Warburg descobrem a histeresse magnética (campo residual de um objeto ferromagnético).

1884: o americano Thomas Edison faz a primeira válvula eletrônica.

1887: o alemão Heirich Rudolf Hertz descobre o efeito fotoelétrico.

1888: trabalhando separadamente, Hertz e Oliver Lodge estabelecem que as ondas de rádio pertencem à mesma família das ondas de luz.

1895: Jean-Baptiste Perrin, francês demonstra que os raios catódicos transportam eletricidade negativa. * O alemão Wilhelm Röntgen descobre os raios X.

1896: Ernest Rutherford, da Nova Zelândia, descobre o processo de detecção magnética das ondas eletromagnéticas.

1902: Oliver Heaviside, inglês afirma existir uma camada altosférica que favorece a refração das ondas de rádio.

1910: a polonêsa Marie Sklodowska Curie publica o Traité sur la radiographie, em que sintetiza as pesquisas feitas com seu marido, Pierre Curie, e com seu aluno Langevin.

1913: o alemão Johannes Stark descobre a ação do campo elétrico sobre a luz .

1923: o americano Louis Bauer analisa o campo magnético da Terra.

1932: o americano Robert van de Graaeff constrói a primeira máquina eletrostática.

1948: os americanos John Bardeen, Walter Brattain e William Shokley formulam a teoria do transistor e constroem os primeiros modelos.

1955: o Instituto de Tecnologia de Massachusetts(MIT), EUA produz as primeiras ondas de freqüência ultra-rápida.

1905: Lee de Forest, americano, inventa o tríodo, a válvula eletrônica de três elementos.

1986: Bednorz e K.A. Müller produzem um supercondutor a "alta" temperatura (material que, sob temperaturas baixas, mas não tão baixas como as dos supercondutores puros, apresenta resistividade elétrica nula).

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