Eletromagnetismo

Estudo dos fenômenos da eletricidade e do magnetismo

Eletromagnetismo é o ramo da física que estuda os fenômenos da eletricidade e do magnetismo, unificadamente, com base no conceito de campo eletromagnético. Ele descreve a relação entre os dois campos separados, bem como os combina.

O eletromagnetismo se baseia nos princípios de cargas elétricas, que em movimento geram campo magnético; e na variação de fluxo magnético, que produz campo elétrico.

O campo magnético é resultado da corrente elétrica, ele surge a partir do movimento de cargas elétricas. Ele pode ainda resultar de uma força eletromagnética quando esta se associar a imãs.

A variação do fluxo magnético deriva em um campo elétrico. Esse fenômeno é chamado de indução eletromagnética. De forma semelhante, a variação do campo elétrico provoca um campo magnético. Devido à relação de dependência recíproca entre o campo elétrico e o campo magnético, fala-se em uma única entidade chamada campo eletromagnético.

História do eletromagnetismo

Os estudos sobre eletromagnetismo se desenvolveram no início do século XIX com a experiência do físico dinamarquês Hans Christian Oersted.

Em 1820, ele observou que colocar um bússola sob um fio onde passava uma corrente elétrica, havia um desvio na agulha dessa bússola.

A partir de sua experiência empírica, Oersted estabeleceu entre os fenômenos magnéticos e elétricos, dando origem ao eletromagnetismo.

Outros estudiosos deram sua contribuição para esse campo de estudo, entre eles André-Marie Ampère, William Sturgeon, Joseph Henry, Georg Simon Ohm, Michael Faraday e Nikola Tesla.

O físico e matemático André-Marie Ampère construiu o primeiro eletroímã, aparelho essencial para a invenção de aperfeiçoamento de vários aparelhos, como o telefone, o microfone e o alto-falante.

A descoberta da indução eletromagnética feita por Michael Faraday foi fundamental para o surgimento dos motores mecânicos de eletricidade e os transformadores.

A partir da experiência de Oersted e da contribuição dos trabalhos de outros estudiosos da física, James Clerk Maxwell unificou, em 1861, através de equações que descreviam os fenômenos como um só: o fenômeno eletromagnético.

A unificação dos dois campos foi uma das grandes descobertas da física no século XIX. As equações de Maxwell demonstraram que os campos elétricos e magnéticos faziam parte de um só campo eletromagnético, bem como descreveram a natureza ondulatória da luz, mostrando-a como uma onda eletromagnética.

Apesar de não terem sido desenvolvidas por Maxwell, foi ele quem percebeu a relação entre as equações por isso foram chamadas de equações de Maxwell.

As equações são as seguintes:

Lei de Gaus

Fórmula da lei de Gaus - Eletromagnetismo
Fórmula da lei de Gaus.

Lei Gaus para o magnetismo

Fórmula da lei de Gaus para o magnetismo
Fórmula da lei de Gaus para o magnetismo.

Lei de Ampere

Fórmula da lei de Ámpere
Fórmula da lei de Ámpere.

Lei de Faraday

Fórmula da lei da Faraday
Fórmula da lei da Faraday.

A partir dessas descobertas foi possível a realização de diversas experiências e invenções como a lâmpada elétrica, inventada por Thomas Edison ou o gerador de corrente alternada, inventado por Nikola Tesla.

Além disso, o sucesso das teorias de Maxwell e a busca de uma interpretação coerente das suas implicações, possibilitaram que Albert Einstein criasse a sua Teoria da Relatividade.

Força eletromagnética

É a força que um campo eletromagnético exerce sobre cargas elétricas. Trata-se de um tipo de interação que envolve os prótons e os elétrons. Uma vez que as interações são regidas por átomo formados por prótons e elétrons, a força eletromagnética diz respeito a quase todos os fenômenos físicos, com exceção da gravidade.

Essa interação atinge todas as outras partículas conhecidas, com exceção do gráviton e do neutrino. Desse modo, os fenômenos químicos e biológicos podem ser considerados como consequência do eletromagnetismo.

A partícula mediadora da força eletromagnética é o fóton, ou seja, partículas minúsculas que constituem a luz. Assim, qualquer corpo com carga elétrica emite e absorve fótons, que são responsáveis pela transmissão da força eletromagnética. Isso significa que a força eletromagnética é transmitida na velocidade da luz.

Ondas eletromagnéticas

O conceito de ondas eletromagnéticas foi apresentado por Maxwell em 1864 e, posteriormente, foi confirmado pelos experimentos de Heinrich Hertz. O conceito é utilizado para demonstrar a natureza eletromagnética da luz.

As ondas eletromagnéticas produzidas são por um campo elétrico e um campo magnético que se move pelo espaço. Elas compõem a radiação eletromagnética, viajam à velocidade da luz e não precisam de um meio para atravessar.

Eletromagnetismo: ondas eletromagnéticas
Nas telecomunicações as antenas são usadas para gerar e para captar ondas eletromagnéticas. (Foto: Pixabay)

A medida em que uma carga elétrica se move no espaço, um campo elétrico e outro magnético são associados a ela. Então, uma onda eletromagnética surge da partícula e, se não houver a intervenção de qualquer fator de perturbação, ela se move a uma velocidade de 299.793km/s, em forma de radiação luminosa.

 A energia conduzida por essa onda é adequada à intensidade dos campos elétrico e magnético da partícula emissora, fixando assim as diferentes frequências do espectro eletromagnético.

Aplicações do eletromagnetismo no cotidiano

Os estudos do eletromagnetismo possuem aplicações práticas que podem ser observadas no dia a dia. Observe alguns exemplos:

Aparelho de micro-ondas: o aquecimento dos alimentos se dá por meio de uma radiação eletromagnética de 2.450 MHz que aquece o alimento de dentro para fora.

microondas e eletromagnetismo
O microondas é um aparelho que usa o eletromagnetismo (Foto: Pixabay)

Aquecedor Solar: quando as placas metálicas do aquecedor absorvem radiação solar, ocorre a radiação eletromagnética, na qual a energia solar se transforma em energia térmica.

Aparelho celular: o funcionamento do aparelho celular ocorre pelo envio e recepção de sinais de rádio. Os celulares captam e geram campos eletromagnéticos, através de ondas de rádio, o que possibilita a comunicação à longa distância.

Internet Wi-Fi: a tecnologia Wi-Fi efetuam a transmissão de dados através de radiofrequência, sem a necessidade do uso de cabos.

Outros aparelhos que usam eletromagnetismo:

  • Aparelho de Raio X
  • Tablet
  • Forno Elétrico
  • Aparelho auditivo
  • Aparelho de ultrassom
  • Antenas de TV
  • Computador
  • Controle remoto
  • Videogames
  • Geladeira

Faça a referência deste conteúdo seguindo as normas da ABNT:

DIAS, Fabiana. Eletromagnetismo; Guia Estudo. Disponível em

< https://www.guiaestudo.com.br/eletromagnetismo >. Acesso em 18 de novembro de 2019 às 22:12.

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