Resumo do Eletromagnetismo
O eletromagnetismo é uma área da física na qual é foco é a relação entre a eletricidade e o magnetismo. Essa teoria, unificada e desenvolvida pelo físico e matemático James Clerk Maxwell, tem como base o conceito de campo eletromagnético para explicar a relação entre essas duas forças. O campo magnético é gerado a partir dos movimentos de cargas elétricas e o campo elétrico é resultado da variação do fluxo magnético. Neste resumo do eletromagnetismo será possível conhecer um pouco da história deste ramo da física, seus conceitos e aplicações.
Resumo do eletromagnetismo: História
Antigamente, acreditava-se que o magnetismo e a eletricidade faziam parte de fatos distintos. Os estudos de pesquisadores importantes, como William Gilbert, Otto von Guericke e Stephen Gray, durante os séculos XVII e XVIII, tinham como objetivo explicar estes fenômenos de forma separada. Os experimentos realizados pelos cientistas tiveram resultados lógicos, que contribuíram para a evolução das pesquisas. Mesmo com a diferenciação entre estes dois fenômenos, acreditava-se que havia alguma relação entre eles.
Por volta de 1820, o estudioso Hans Christian Oesterd conseguiu descobrir a relação entre a eletricidade e o magnetismo a partir da invenção de geradores elétricos. O invento permitiu a produção de correntes elétricas estáveis e duradouras, fundamentais para a pesquisa destes fenômenos. O experimento de Oesterd foi simples – o cientista aproximou uma agulha magnética, de uma bússola, de um condutor de eletricidade, que era um fio de platina em circuito. A escolha do fio de platina se deve ao fato de que ele garantiu a intensidade de corrente necessária para o estudo. Quando a bússola ficava perto do fio, a agulha magnética sofria um desvio de sua posição original.
Este experimento comprovou que a corrente elétrica produz o campo magnético. Em 1831, Michael Faraday também conseguiu produzir corrente elétrica, porém, este resultado era obtido a partir da variação do fluxo magnético. Faraday usou duas bobinas e um núcleo de ferro em seus estudos. Durante a experiência, o físico percebeu que ao ligar ou desligar uma das bobinas da fonte, uma corrente elétrica passava na outra bobina. A partir disso, Faraday concluiu que a corrente elétrica era originada por causa da variação do campo magnético, fenômeno chamado de Lei de Faraday ou indução magnética.
A comprovação empírica da relação entre a eletricidade e o magnetismo contribuiu ainda para o surgimento de vários outros estudos, como os trabalhos dos físicos Joseph Henry, André-Marie Ampère, Georg Simon Ohm e William Sturgeon. O físico e matemático André-Marie Ampère foi quem construiu o primeiro eletroímã, dispositivo que deu origem a outras invenções e contribuiu para o melhoramento de vários equipamentos, como o microfone, o telégrafo, o telefone e o alto-falante.
As novas descobertas foram unidas pelo físico e matemático James Clerk Maxwell, em 1861, e deu origem ao fenômeno do eletromagnetismo. Suas contribuições foram tão importantes que, na área do eletromagnetismo, Maxwell é tão respeitado quanto Issac Newton na área da mecânica. Por meio das equações desenvolvidas por Maxwell foi possível demonstrar que os campos magnéticos e elétricos eram, na realidade, manifestações do campo eletromagnético. As equações ainda foram importantes para descrever a luz como uma onda eletromagnética.
Resumo do eletromagnetismo: Forças fundamentais
A força eletromagnética, definida como a força que um campo eletromagnético desempenha sobre a carga elétrica, é considerada uma das quatro forças fundamentais descobertas pela física. A força nuclear forte, força nuclear fraca e a força gravitacional, junto com a força eletromagnética, formam as quatro forças fundamentais. Ou seja, todas as outras forças existentes são originadas a partir de um destes quatro fenômenos.
As interações entre os átomos (compostos por cargas elétricas denominadas prótons e elétrons) são regradas pela força eletromagnética. Isto explica a razão pela qual quase todos os fenômenos físicos estão ligados ao eletromagnetismo, exceto a gravidade. Além disso, a força eletromagnética é capaz de interferir nas relações entre as moléculas. Por isso os fenômenos químicos ou biológicos também são resultado do eletromagnetismo. Na eletrodinâmica quântica, o eletromagnetismo é consequência da interação entre fótons e cargas elétricas.
Resumo do eletromagnetismo: Aplicações
A partir da consolidação da teoria do eletromagnetismo, surgiram inúmeros experimentos e inventos, como o gerador de corrente alternada, desenvolvido por Nikola Tesla, e a lâmpada elétrica, criada por Thomas Alva Edison. A teoria de Maxwell ainda foi essencial para Albert Einstein, que buscando interpretar as relações estabelecidas entre o magnetismo e a eletricidade, conseguiu formular a teoria da relatividade, também baseada em estudos de Henri Poincaré e Hendrik Antoon Lorentze.
No século XX, as explicações da teoria do eletromagnetismo foram ainda mais sofisticadas. O resultado foi a união deste estudo com o da mecânica quântica, dando origem a teoria quântica eletromagnética, também conhecida como eletrodinâmica quântica, em 1940.
Resumo do eletromagnetismo: Atualidade
O eletromagnetismo foi imprescindível para o avanço tecnológico e a transformação da sociedade como a conhecemos atualmente. Graças aos estudos do eletromagnetismo, foi possível criar equipamentos indispensáveis para a vida contemporânea, como os motores elétricos, transformadores de tensão, forno micro-ondas, antenas de transmissão de dados e os cartões magnéticos. Os telefones móveis funcionam através das ondas eletromagnéticas, fundamentais para as comunicações sem fio. A importância desta teoria da física pode ser vista todos os dias, nos mais variados equipamentos elétricos e eletrônicos, que não existiriam sem estes estudos.
