Eletromagnetismo

Explicamos o que é o eletromagnetismo e quais são algumas de suas aplicações. Além disso, sua história e exemplos.

O que é eletromagnetismo?

O eletromagnetismo é o ramo da física que estuda as relações entre fenômenos elétricos e magnéticosisto é, as interações entre partículas carregadas e campos elétricos e magnéticos.

Em 1821 foram divulgados os fundamentos do eletromagnetismo com o trabalho científico do britânico Michael Faraday, que deu origem a esta disciplina. Em 1865, o escocês James Clerk Maxwell formulou as quatro “equações de Maxwell” que descrevem completamente os fenômenos eletromagnéticos.

Veja também: Eletrostática

Aplicações do eletromagnetismo

Os fenómenos eletromagnéticos têm aplicações muito importantes em disciplinas como engenharia, eletrónica, saúde, aeronáutica ou construção civil, entre outras. Eles aparecem no dia a dia, quase sem que percebamos, em bússolas, alto-falantes, campainhas, cartões magnéticos, discos rígidos.

As principais aplicações do eletromagnetismo são utilizadas em:

• A eletricidade.
• O magnetismo.
• Condutividade elétrica e supercondutividade.
• Raios gama e raios X.
• Ondas eletromagnéticas.
• Radiação infravermelha, visível e ultravioleta.
• Ondas de rádio e microondas.

Experimentos em eletromagnetismo

Através de experimentos simples é possível compreender alguns fenômenos eletromagnéticos, como:

O motor elétrico. Para fazer um experimento que demonstre uma noção básica de funcionamento de um motor elétrico, precisamos:

• • Um ímã
  • Uma bateria AAA
  • Um parafuso
  • Um pedaço de cabo elétrico com 20 cm de comprimento
• Primeiro passo. Coloque a ponta do parafuso no terminal negativo da bateria e coloque o ímã na cabeça do parafuso. Você pode ver como os elementos se atraem devido ao magnetismo.
• Segundo passo. Una as pontas do cabo ao pólo positivo da bateria e ao imã (que está junto com o parafuso, no pólo negativo da bateria).
• Resultado. É obtido o circuito bateria-parafuso-ímã-cabo através do qual uma corrente elétrica flui através do campo magnético criado pelo ímã, e gira em alta velocidade devido a uma força tangencial constante chamada “força de Lorentz”. Pelo contrário, se tentarmos juntar as peças invertendo os pólos da pilha, os elementos repelem-se.

A gaiola de Faraday. Abaixo está um experimento que nos permite entender como as ondas eletromagnéticas fluem em dispositivos eletrônicos. Para isso, são necessários os seguintes elementos:

• • Um rádio portátil ou telefone celular alimentado por bateria
  • Uma grade de metal com furos não maiores que 1 cm
  • Alicate ou tesoura para cortar a grade
  • Pequenos pedaços de arame para unir à grade de metal
  • Folha de alumínio (pode não ser necessária)
• Primeiro passo. Corte um pedaço retangular de malha metálica de 20 cm de altura por 80 cm de comprimento, para que possa ser montado um cilindro.
• Segundo passo. Corte outro pedaço circular de malha metálica com 25 cm de diâmetro (deve ser grande o suficiente para cobrir o cilindro).
• Terceiro passo. Junte as pontas do retângulo de malha metálica para formar um cilindro e prenda-as com pedaços de arame.
• Quarto passo. Coloque o rádio dentro do cilindro de metal e cubra o cilindro com o círculo de malha de metal.
• Resultado. O rádio irá parar de tocar porque as ondas eletromagnéticas externas não conseguem passar pelo metal.
  Se em vez de um rádio você inserir um telefone celular e ligar para esse número para fazê-lo tocar, ele não tocará. Se tocar, você deve usar uma grade de metal mais grossa e com furos menores, ou embrulhar o celular em papel alumínio. Algo semelhante acontece quando você fala ao celular e entra em um elevador, o que causa o corte do sinal, que é o efeito “gaiola de Faraday”.

Para que é usado o eletromagnetismo?

O eletromagnetismo é muito útil para o ser humano, pois existem inúmeras aplicações que permitem satisfazer suas necessidades. Muitos instrumentos utilizados no trabalho diário devido a efeitos eletromagnéticos. A corrente elétrica que circula por todos os conectores de uma casa, por exemplo, proporciona múltiplos usos (o forno de micro-ondas, o ventilador, o liquidificador, a televisão, o computador) que funcionam devido ao eletromagnetismo.

Magnetismo e eletromagnetismo

O magnetismo é o fenômeno que explica a força de atração ou repulsão entre materiais magnéticos e cargas em movimento.

O eletromagnetismo envolve fenômenos físicos produzidos por cargas elétricas em repouso ou em movimento, que dão origem a campos elétricos, magnéticos ou eletromagnéticos, e que afetam a matéria que pode estar no estado gasoso, líquido ou sólido.

Exemplos de eletromagnetismo

Existem numerosos exemplos de eletromagnetismo e entre os mais comuns estão:

• O timbre. É um dispositivo capaz de gerar um sinal sonoro ao pressionar um interruptor. Funciona através de um eletroímã que recebe uma carga elétrica, que gera um campo magnético (efeito magnético) que atrai um pequeno martelo que bate contra a superfície metálica e emite um som.
• O trem de levitação magnética. Ao contrário do trem movido por uma locomotiva elétrica que avança sobre trilhos, este é um meio de transporte que é sustentado e impulsionado pela força do magnetismo e pelos poderosos eletroímãs localizados em sua parte inferior.
• O transformador elétrico. É um dispositivo elétrico que permite aumentar ou diminuir a tensão (ou tensão) de uma corrente alternada.
• O motor elétrico. É um dispositivo que converte energia elétrica em energia mecânica, produzindo movimento através da ação dos campos magnéticos gerados em seu interior.
• Para o dínamo. É um gerador elétrico que utiliza a energia mecânica de um movimento giratório e a transforma em energia elétrica.
• O microondas. É um forno elétrico que gera radiação eletromagnética na frequência de micro-ondas. Essas radiações fazem vibrar as moléculas de água dos alimentos, o que produz calor rapidamente, cozinhando os alimentos.
• A ressonância magnética. É um exame médico por meio do qual são obtidas imagens da estrutura e composição de um organismo. Consiste na interação de um campo magnético criado por uma máquina, o ressonador magnético (que funciona como um ímã), e os átomos de hidrogênio contidos no corpo da pessoa. Esses átomos são atraídos pelo “efeito magnético” do aparelho e geram um campo eletromagnético que é capturado e representado em imagens.
• O microfone. É um dispositivo que detecta energia acústica (som) e a transforma em energia elétrica. Isso é feito por meio de uma membrana (ou diafragma) que é atraída por um ímã dentro de um campo magnético e que produz uma corrente elétrica proporcional ao som recebido.
• O planeta Terra. Nosso planeta funciona como um ímã gigante devido ao campo magnético gerado em seu núcleo (composto por metais como ferro e níquel). A rotação da Terra gera um fluxo de partículas carregadas (os elétrons dos átomos no núcleo da Terra). Esta corrente produz um campo magnético que se estende por vários quilómetros acima da superfície do planeta e repele a radiação solar prejudicial.

História do eletromagnetismo

• 600 a. C. O grego Tales de Mileto observou que ao esfregar um pedaço de âmbar ele ficava carregado e era capaz de atrair pedaços de palha ou penas.
• 1820. O dinamarquês Hans Christian Oersted realizou uma experiência que uniu pela primeira vez os fenômenos da eletricidade e do magnetismo. Consistia em aproximar uma agulha magnetizada de um condutor por onde circulava uma corrente elétrica. A agulha moveu-se de uma forma que mostrou a presença de um campo magnético no condutor.
• 1826. O francês André-Marie Ampère desenvolveu a teoria que explica a interação entre eletricidade e magnetismo, chamada “eletrodinâmica”. Além disso, ele foi o primeiro a nomear a corrente elétrica como tal e a medir a intensidade de seu fluxo.
• 1831. O físico e químico britânico Michael Faraday descobriu as leis da eletrólise e da indução eletromagnética.
• 1865. O escocês James Clerk Maxwell revelou os fundamentos do eletromagnetismo ao formular as quatro “equações de Maxwell” que descrevem os fenômenos eletromagnéticos.

Continue com: Lei de Faraday

Referências

• «O que é histologia?» em Ivy Roses.
• “Histologia” na Wikipedia.
• “Histologia” na Wikipedia.
• «Classificação de Tecidos» em Ciências Biológicas.
• “Eletromagnetismo” na Wikipedia.
• «Para que serve o eletromagnetismo?» em Karen Linda.
• “O que um microfone faz?” em Audio Technica.
• «Eletromagnetismo» em Madrid.
• “Faraday's Cage” (vídeo) na Educacciontv.
• “Uma Breve História do Eletromagnetismo” em Nusgrem.