Magnetismo E Eletromagnetismo

Magnetismo

Há um consenso que o magnetismo é conhecido desde o século VII aC, através de textos gregos que fazem referência à observação de propriedades magnéticas em certos corpos constituídos de um mineral proveniente da região da Magnésia – daí o nome magnetismo. Depois destes textos, temos somente por volta do VII dC, com os chineses, antigos relatos sobre o uso da bússola para caminhos marítimos.

Por dezenas de séculos, o magnetismo permaneceu sem interesse. Somente quando os chineses trouxeram a bússola para a Europa, na época do Renascimento, houve um interesse maior, pois este instrumento exerceu papel importante nas grandes viagens e descobrimentos que se realizaram na época.

O estudo do magnetismo só teve início no século XVI, com Willian Gilbert, publicando os resultados de seu estudo observando o fenômeno do magnetismo. Gilbert foi o primeiro a aplicar métodos científicos no estudo do magnetismo e é creditado como o primeiro descobridor de que a Terra é um grande imã. Seus esforços separando a diferença entre cargas elétricas e cargas magnéticas, trouxeram os fundamentos para a ciência da eletricidade e do magnetismo.

O próximo grande passo para o estudo do magnetismo ocorre em 1785 quando Charles Coulomb publicou a lei dos polos inversos de atração e repulsão, entre cargas elétricas e polos magnéticos. Por causa desta contribuição, a origem do conceito de força, sua primeira definição e unidade são baseadas em forças entre dois polos.

No século XIX, o professor dinamarquês Hans Christian Oersted conseguiu provar experimentalmente, em 1820, que quando uma corrente elétrica passava ao longo de um fio aparecia um campo magnético e Andrè-Marie Ampère, na França, entre 1821 e 1825, esclareceu o efeito de uma corrente sobre um imã e o efeito oposto, de um imã sobre uma corrente, bem como baseado na descoberta de Oersted, provou que as correntes elétricas se atraem ou se repelem mutuamente, descrevendo também as leis que regem o fenômeno.

Carl Friederich Gauss (1777-1855) – desenvolveu a base de todo sistema absoluto de medidas eletromagnéticas. A inseparabilidade dos polos magnéticos é expressa pela lei de Gauss, que afirma: o fluxo do campo magnético através de uma superfície fechada qualquer é sempre nulo.

A pesquisa em materiais com propriedades magnéticas, começou, pode-se dizer, com a invenção do eletromagneto, em 1825, uma vez que com ele se tornou possível obter campos magnéticos muito mais intensos do que aqueles produzidos por imãs ou magnetos feitos com eles. Nos anos seguintes, Michael Faraday, na Inglaterra, iniciou suas pesquisas argumentando que se uma corrente num fio produzia efeitos magnéticos, como Ampère tinha demonstrado, o inverso poderia ser verdadeiro, isto é, um efeito magnético poderia produzir uma corrente elétrica. Para testar essa hipótese, Faraday enrolou duas espiras de fio num anel de ferro, uma ligada a uma bateria e a outra, ligada a um medidor de corrente elétrica, verificando a existência, na segunda espira, de uma corrente temporária quando ligava e desligava a bateria. Noutra experiência, Faraday usou uma espira enrolada em uma haste de ferro e dois imãs em forma de barra para demonstrar que os imãs, por si sós, podiam produzir uma corrente. Para explicar como a eletricidade e o magnetismo podiam afetar um ao outro no espaço vazio, Faraday propôs a ideia de um campo, imaginando linhas de força magnética tanto mais próximas umas das outras quanto mais intenso era esse campo e supondo que essas linhas tendiam a se encurtar sempre que possível e a se repelir mutuamente. Mais tarde, em 1837, Faraday introduziu também a ideia de linhas de força elétrica.

Joseph Henry e Michael Faraday, independentemente, descobrem a indução eletromagnética. Seus conceitos de converter magnetismo em eletricidade foram utilizados para fazer o primeiro transformador. A invenção do dínamo em 1865, naturalmente, deu início a era da eletricidade.

James Maxwell formulou a estreita relação da eletricidade e magnetismo baseado nas descobertas de Ampere, Gauss e Faraday, a qual foi publicada em 1873. Estas estreitas relações são conhecidas até hoje como as equações de Maxwell e formam a estrutura do moderno eletromagnetismo.

Entre as descobertas de Oersted em 1820 e o começo do século XX, a compreensão do magnetismo era teórica e somente com material natural. O desenvolvimento de materiais magnéticos além de aço magnético começa em 1921, com a introdução do aço cromo cobalto. Subsequentemente trabalhos produzidos com níquel, alumínio, cobre e platina conduz a introdução do alnico (alumínio, níquel e cobalto) em 1935, Cunife (cobre, niquel, ferro) em 1935 e Platina Cobalto em 1936. Os imãs de alnico foram aperfeiçoados com a introdução do imã de alnico V orientado, que até hoje está em uso.

Um tipo mais forte de imã foi criado entre 1970 e 1980, o chamado imã de terras raras, que são fabricados a partir de samário ou neodímio. Os terras raras possibilitaram fazer imãs menores e mais poderosos, ao mesmo tempo.

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O magnetismo é uma área da física que estuda a atração e a repulsão de objetos magnéticos. O imã pode representar esse estudo e é todo material que produz um campo magnético a sua volta. Na natureza existem imãs que são rochas e que possuem a propriedade de atração, são as rochas magnéticas como a magnetita.

Já, os imãs artificiais, são aqueles criados por meio de ligas metálicas como o níquel-cromo, eles podem ser encontrados nos imãs de geladeira ou mesmo na porta da geladeira, por exemplo. Esses elementos conseguem expressar a força do magnetismo, mas hoje sabemos que todos os materiais possuem magnetismo, alguns mais, outros menos. Geralmente, os imãs são usados em equipamentos eletrônicos e elétricos.

Os imãs possuem duas extremidades que são chamados polos magnéticos, áreas em que as ações magnéticas se tornam intensas. Um polo é responsável por atrair e outro por repelir os objetos.

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.

Se soltarmos um imã sobre a Terra, ele irá mostrar os lados norte ou sul, por esse motivo a bússola indica a direção norte, sendo que sua agulha aponta