magnetismo e eletromagnetismo

Nota:

• segundo registros hitoricos os gregos foram os primeiros a relatar a ação dos magnetos. 

1. Propriedades dos imãs

   Nota:

   • Pólos Magnéticos: áreas em que as ações magnéticas são mais intensas. Atração e Repulsão: quando aproximados de um mesmo pólo tendem a se repelir, quando aproximados de pólos diferentes, se atraem. Inseparabilidade: os pólos magnéticos de um imã são inseparáveis, pois quando um imã é dividido ele cria novos pólos. Interação entre polos: os polos se atraem ou repelem de acordo com suas características.
   1. magnetismo terrestre

      Nota:

      • A Terra funciona como um grande imã, pois ela possui um campo magnético criado através do movimento constante de rotação. É por esse motivo que os polos sul e norte ganharam esse nome, porque o planeta também possui um magnetismo proveniente do movimento do seu núcleo. Além disso, é esse magnetismo que mantém os seres humanos firmes na superfície e também nos protege das partículas de eletromagnetismo que vem do espaço.

Nota:

• O campo magnético é a área ao redor do imã que atrai materiais ferromagnéticos, paramagnéticos ou imãs. Os campos gravitacionais, elétrico e magnético tem algumas semelhanças. O campo magnético é a área ao redor do imã que atrai materiais ferromagnéticos, paramagnéticos ou imãs. Os campos gravitacionais, elétrico e magnético tem algumas semelhanças.

1. Força Magnética

   Nota:

   • O responsável por oferecer a força necessária para gerar um campo magnético em um carga em movimento são as forças magnéticas. A força magnética é a interação entre corpos distantes e ela só acontece se houver a corrente elétrica, mas isso não acontece quando esses corpos estão em repouso. As características dessa força magnética foram definidas por Hendrick Antoon Lorentz, um físico. Assim, a intensidade dessa força pode ser encontrada através da fórmula:
   1. Fluxo Magnético

      Nota:

      • O fenômeno chamado de fluxo magnético é responsável por medir o magnetismo, considerando a força e a extensão dele, no campo magnético, sobre uma plataforma. Esse estudo foi desenvolvido pelo cientista Michael Faraday. Por meio de suas experiências, percebeu que, ao analisar que uma força eletromotriz ou voltagem, aparecia no circuito, acontecia alteração de valor no fluxo magnético. Além disso, pode ver que essa força aumentava sua rapidez de acordo com a variação do fluxo. Esse fenômeno, denominou-se indução elertomagnética ou Lei da Faraday da indução eletromagnética. Faraday criou a seguinte fórmula, através de suas observações: Φ = B . A cos θ

Nota:

• São os computadores, motores elétricos, campainhas e aparelhos de áudio e vídeos. Por fora, são apenas produtos expostos, seja em lojas ou mercados, mas, que na verdade, em seu interior, têm várias aplicações no ramo das ciências. Com o avanço de estudos e pesquisas, observou-se e, logo se estabeleceu uma relação entre o magnetismo e a eletricidade. Antes, como forma de obter energia, usava-se a química, com pilhas e baterias. Com o avanço dos estudos da eletrostática, os fenômenos elétricos passaram a ganhar mais profundidade, recheando essa área de conhecimento com o eletromagnetismo. Nesse campo, surgiram dois fenômenos: as cargas em movimento e os campos elétricos. O campo elétrico é formado por cargas elétricas, tais como: elétrons, prótons ou íons. As cargas elétricas são responsáveis pelas interações eletromagnéticas e estão sujeitas a uma força, essa, chamada de força elétrica. As cargas elétricas são simbolizadas pelas letras Q e q. A unidade é calculada em Coulomb, que é uma das grandezas fundamentais do universo e é representada por C. A carga influencia no espaço quando há o surgimento e desaparecimento de fótons e outras partículas com cargas elétricas. Segundo os cientistas, nosso corpo e os demais materiais são compostos por moléculas. Ao nosso redor, estão localizados diversas partículas menores, chamadas de átomos e, no interior deles, se encontram os elétrons, prótons e os nêutrons. O núcleo dos átomos é formado pela união dos prótons e os nêutrons – e isso não o torna a parte maior da partícula. Os elétrons ocupam grande parcela do material atômico, pois cobrem os átomos formando uma espécie de nuvem em redor do núcleo

1. História do Eletromagnetismo

   Nota:

   • A história do magnetismo introduz a eletricidade. E, ela começou com as antigas civilizações. Na Grécia, por exemplo, Tales de Mileto já experimentava os efeitos de uma pedra de óxido de ferro que repelia e atraia. Em sua viagem para a Ásia, ele percebeu que essas pedras se fixavam em seu cajado de ferro quando ele o aproximava, numa região chamada de Magnésia. Também, descobriu-se na Grécia que quando atritada uma pedra de âmbar com pêlo de animal, ela adquiria propriedade de atrair pequenas partículas de pó. Além disso, existem indícios da utilização da bússola pelos chineses desde o século III A.C. Mesmo com todas essas descobertas, não se sabia ao certo qual era a origem desse fenômeno e foi na Idade Média que Petrus Peregrinus relatou suas experiências com o magnetismo. Ele pôde explicar a origem dos fenômenos elétricos e magnéticos, em sua obra chamada Epístola de Magnete, mas não havia explicado a diferenciação entre esses dois tipos de atração, sendo a sua obra desprezada até o final do século XVI. Depois de muito tempo, o primeiro estudo sobre o assunto foi feito por William Gilbert, um médico de Londres que escreveu o tratado 'De Magnete'. Ele conseguiu mostrar que não é somente a pedra de âmbar que tem essa propriedade de atrair quando é atritada, mas também materiais como o vidro. Em seu tratado afirmou que o planeta Terra era um grande imã e mostrou a diferença entre magnetismo e eletricidade. Com essas descobertas, outros estudiosos resolveram colocar em prática suas teorias com a construção de aparelhos eletrostáticos, dentre eles Otto Von Guericke, com sua máquina de fricção, que possuía uma bola de enxofre que criava cargas elétricas ao girar. Muitos desses elementos eram criados por admiração e não tinham uma utilidade em si. Com a produção dessas máquinas foi possível descobrir que: Haviam objetos que quando carregados eletricamente se afastavam ou se atraíam.Existiam dois tipos de materiais: os condutores, que conduzem eletricidade, e os isolantes, que não conduzem.Era possível amenizar a eletricidade: na Holanda, Peter von Musschenbroek, descobriu que poderia armazenar uma quantidade considerável de eletricidade dentro da garrafa de Leyden e depois descarregá-la com um choque elétrico. Outro cientista que conseguiu produzir experimentos com a eletricidade foi William Watson que a transmitiu por mais de 3km. Já Benjamin Franklin fez com que pipas que tinham em sua ponta um objeto de ferro, voassem em uma tempestade na tentativa de acumulação das cargas elétricas, assim conseguiu provar que o relâmpago é provocado por um fenômeno elétrico. Com isso, ele criou o para-raio. Foi ele também que criou o termo cargas negativas e cargas positivas, bem como seu conceito.
   1. Campo Eletromagnético

      Nota:

      • utro cientista que contribuiu muito para o eletromagnetismo foi Isaac Newton, que iniciou também estudos sobre os efeitos do campo da eletromagnética. No campo eletromagnético, existem dois vetores, normalmente representados pelas letras E e B, que têm valores estabelecidos, de acordo com o lugar ocupado no espaço por eles. Quando eles ficam parados e não têm o valor nulo, são chamados de campo eletrostático. Os campos magnéticos estão ao redor dos materiais e das correntes. Na Física, é representado por ímã. O desenho tem dois polos (norte e sul) e linhas que saem das extremidades e se encontram no meio. Esse campo parte do resultado da movimentação de cargas elétricas, as chamadas correntes elétricas. A indução eletromagnética sai da variação de um fluxo magnético (grandeza que mede o magnetismo a partir da força e a extensão do campo magnético). Já a força eletromagnética acontece quando há uma interação entre dois corpos que possuem cargas elétricas ou estão magnetizados. Essas interações são definidas pelas área da física conhecida como eletrodinâmica. É nessa área, que são feitos os estudos dessa interação das cargas em movimento. Encaminhados na mesma linha de raciocínio, estavam Charles Augustin de Coulomb e Henry Cavendish, que perceberam as substâncias carregadas eletricamente. A partir disso, desenvolveram estudos que indicavam a relação entre as forças. Em 1785, Charles Augustin de Coulomb, um francês que criou a lei que atualmente conhecemos como lei de Coulomb. Ele descobriu através de um experimento com uma balança de torção, que na interação entre partículas eletrizadas, quando estas possuem o mesmo sinal se repelem, mas quando os sinais são opostos elas se atraem. Essa nova teoria conferiu um caráter especial para o eletromagnetismo. Henry Cavendish também desenvolveu ideias semelhantes que só foram publicadas 100 anos depois por James Clerk Maxwell que havia chegado a mesma conclusão de Coulomb. Em 1800, é apresentado a primeira obra capaz de produzir uma corrente elétrica contínua, a pilha. Ela foi produzida por Alessandro Volta, um físico italiano. Após isso, outros experimentos com a eletricidade foram sendo realizados, um em destaque, foi feito pelo inglês Humphrey Davy. O experimento, conhecido como eletrólise, consistia em decompor água em oxigênio e hidrogênio através de uma grande quantidade de corrente elétrica produzida por uma pilha enorme com várias placas de zinco e cobre. A partir disso, Davy havia descoberto uma nova maneira de produzir iluminação, o arco voltaico. Em 1820, foi descoberta a relação da eletricidade com o magnetismo. Hans Christian Oersted, um físico dinamarquês notou, em uma de suas aulas, o efeito térmico das correntes nos fios condutores. Quando uma corrente elétrica era passada em um fio, esta gerava um campo magnético ao seu redor. Essa descoberta deu origem ao desenvolvimento de motores e outros objetos que poderiam se movimentar por meio da eletricidade. A informação se espalhou e outros cientistas começaram a desenvolver novos experimentos sobre isso, como André Marie Ampère, um matemático francês e o físico alemão Georde Simon Ohm, que criou a lei de Ohm.