Eletromagnetismo

O objetivo deste trabalho é explicar ao estudante de Engenharia os princípios básicos do Eletromagnetismo. Embora estes princípios sejam em número reduzido, a gama de aplicações que foram projetadas através de seu uso é enorme.

A diversidade de aplicações dos princípios do Eletromagnetismo é igualmente enorme. Basta uma série de exemplos para que isto fique patente: os geradores da usina hidroelétrica de Itaipu, um forno de microondas, a bateria de um carro e um microcomputador com seus circuitos integrados são regidos por um mesmo conjunto de equações que são as bases teóricas do Eletromagnetismo.

Observe que os quatro dispositivos citados acima possuem potências completamente distintas. Além disto, a natureza das tensões e correntes em cada um dos dispositivos citados é completamente distinta (contínua, alternada, pulsada). Mesmo assim, as equações de Maxwell, que sintetizam matematicamente a modelagem dos fenômenos eletromagnéticos, possuem a capacidade de fornecer subsídios ao engenheiro para a análise e síntese de equipamentos elétricos.

Uma forma para a apresentação dos princípios básicos do Eletromagnetismo é o uso direto das equações de Maxwell para a análise destes diversos fenômenos. Esta forma de apresentação, embora mais genérica, acaba por privilegiar o rigor matemático em detrimento, por vezes, do entendimento do fenômeno físico.

Assim, neste trabalho optou-se por analisar o Eletromagnetismo através de uma perspectiva histórica, ou seja, usando o mesmo caminho que pesquisadores como Ampère, Faraday, Lenz, entre outros, trilharam para que os princípios básicos do Eletromagnetismo fossem descobertos. Conhecidos estes princípios, pode-se inclusive partir para uma análise mais profunda e rigorosa dos fenômenos do Eletromagnetismo, através das equações de Maxwell.

Um outro aspecto deste trabalho está ligado ao seguinte fato: no Eletromagnetismo busca-se o cálculo de campos, que são grandezas vetoriais. Os problemas aqui analisados sempre apresentarão algum tipo de simetria, tornando necessário apenas o cálculo do módulo da grandeza vetorial, pois tanto a direção como o sentido são intuitivos. Embora a princípio simplificadora, está hipótese permite a análise de diversos problemas importantes em Engenharia Elétrica, como por exemplo a distribuição do campo magnético no interior de uma máquina elétrica.