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Eletromagnetismo - Öersted, Faraday e o motor elétrico - 2

João Freitas da Silva, Especial para Página 3 Pedagogia & Comunicação

(Material atualizado em 01/08/2013, às 15h40)

Na primeira parte deste texto falamos sobre as origens das pesquisas na área do eletromagnetismo e estudamos a descoberta realizada pelo cientista Hans Christian Öersted. Após a divulgação dos trabalhos de Öersted, surgiram outros grandes nomes que merecem destaque nessa área, como Ampère, Faraday e Maxwell.

Desde a descoberta de Hans Christian Öersted, em 1820, vários pesquisadores tentaram alcançar o resultado inverso, ou seja, obter corrente elétrica a partir de um campo magnético. O raciocínio utilizado era: se temos uma corrente elétrica e, imediatamente associada a ela, um campo magnético, então deve ser possível também, com um campo magnético, conseguir corrente elétrica.

O cientista inglês Michael Faraday (1791-1867) vinha pensando, desde 1822, na possibilidade de conseguir eletricidade a partir de campos magnéticos. Na época, porém, só existiam alguns ímãs naturais e aqueles produzidos pela passagem de uma corrente elétrica em um condutor, derivados do experimento de Öersted. Esses ímãs, no entanto, não eram potentes.

Além disso, fatores técnicos, como a espessura do fio a ser utilizado e a falta de aparelhos sensíveis, para detectar a presença de corrente elétrica, dificultavam seus trabalhos e de outros cientistas. Faraday só conseguiu comprovar suas ideias em 1831, quando finalmente obteve corrente elétrica a partir do campo magnético.

Na época, Faraday, assim como a maioria dos pesquisadores, acreditava que a corrente elétrica fosse um fluido - e acabou supondo que o campo magnético deveria ter algum tipo de movimentação, a fim de que esse fluido também se movesse. Essa questão do movimento foi outro fator que dificultou as experiências realizadas na época, pois não bastava a presença de um campo magnético para que surgisse corrente elétrica em um fio condutor: esse campo teria de variar em intensidade.

Hoje, sabemos que a intensidade do campo magnético varia de acordo com a distância que esse campo mantém em relação ao ponto em que se encontra o fio condutor. Portanto, bastava um movimento relativo entre o ímã (campo magnético) e o fio condutor para o surgimento da corrente. Esse movimento pode ser obtido com o ímã fixo e variando a posição do condutor - ou com o condutor fixo e variando a posição do ímã.

Corrente elétrica a partir de um eletroímã

O grande feito de Faraday foi conseguir corrente elétrica em um fio condutor que não estava conectado a nenhuma fonte de energia, graças ao movimento de um eletroímã dentro de uma bobina (fio enrolado em forma cilíndrica). Bastava cessar o movimento do eletroímã e a corrente também cessava.

A seguir temos um esquema mostrando que a movimentação de um imã induz o surgimento de uma corrente na espira, que pode ser detectada por um instrumento adequado.

 

 

 

 

 

 

Faraday dava, assim, uma grande contribuição à ideia de que fenômenos elétricos e magnéticos estão relacionados. Ele provou que a variação de um campo magnético é capaz de provocar o surgimento de uma corrente elétrica em um fio condutor, mesmo que este não esteja conectado a nenhuma fonte de energia, como, por exemplo, uma bateria.

Quando submetido à presença de um campo magnético variável, o fio condutor passa a ser percorrido por uma corrente elétrica também variável, denominada corrente induzida.

Para o surgimento da corrente elétrica é necessária a presença de um campo elétrico. Concluímos, então, que, graças ao experimento de Faraday, podemos dizer que a variação do campo magnético está associada a um campo elétrico induzido (e variável). E, graças a Öersted, sabemos que a presença do campo elétrico (associado à corrente elétrica) também está associada a um campo magnético.

Ou seja: a variação de um campo magnético está associada à variação de um campo elétrico, que, por sua vez, também está associado ao campo magnético - e assim consecutivamente.

Relatos informam que o fenômeno descoberto por Faraday no Reino Unido, que ficou conhecido como indução eletromagnética, também foi obtida por Joseph Henry nos Estados Unidos, em um período muito próximo.

Paralelo a todo esse desenvolvimento científico, a tecnologia também avançava, com o surgimento do telégrafo, do rádio, do telefone, do gerador e do motor elétrico. As descobertas de Öersted e Faraday tiveram grande impacto na história da humanidade, pois representam a base de quase todas as aplicações tecnológicas relacionadas à eletricidade.

Na terceira e última parte deste texto, falaremos sobre os motores e os geradores elétricos.

 

João Freitas da Silva, Especial para Página 3 Pedagogia & Comunicação é professor de física e mestrando em ensino de física pela USP.

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