eletricidade e magnetismo - de gilbert à faraday e...
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Eletricidade e MagnetismoDe Gilbert à Faraday e Maxwell
Victor O. Rivelles
Instituto de Física da Universidade de São Pauloe-mail: [email protected]
http://www.fma.if.usp.br/~rivelles
Convite à Física, 22/08/07
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Introdução
A eletricidade e o magnetismo eram conhecidos desde aantiguidade.
A bateria de BagdáBússola chinesa
Porém, uma compreensão sistemática só começou cerca de 4séculos atrás!
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Introdução
A eletricidade e o magnetismo eram conhecidos desde aantiguidade.
A bateria de Bagdá
Bússola chinesa
Porém, uma compreensão sistemática só começou cerca de 4séculos atrás!
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Introdução
A eletricidade e o magnetismo eram conhecidos desde aantiguidade.
A bateria de BagdáBússola chinesa
Porém, uma compreensão sistemática só começou cerca de 4séculos atrás!
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Introdução
A eletricidade e o magnetismo eram conhecidos desde aantiguidade.
A bateria de BagdáBússola chinesa
Porém, uma compreensão sistemática só começou cerca de 4séculos atrás!
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William Gilbert
Estudou a eletricidade estática eo magnetismo em 1600.
Usava um pedaço de ambar (emgrego: elektron).Concluiu que a Terra é um imensoimã e por isso a agulha de umabússola aponta para o Norte.O campo magnético da Terranuma erupção solarEnorme influência sobre Kepler eNewton.
Terrella
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William Gilbert
Estudou a eletricidade estática eo magnetismo em 1600.Usava um pedaço de ambar (emgrego: elektron).
Concluiu que a Terra é um imensoimã e por isso a agulha de umabússola aponta para o Norte.O campo magnético da Terranuma erupção solarEnorme influência sobre Kepler eNewton.
Terrella
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William Gilbert
Estudou a eletricidade estática eo magnetismo em 1600.Usava um pedaço de ambar (emgrego: elektron).Concluiu que a Terra é um imensoimã e por isso a agulha de umabússola aponta para o Norte.
O campo magnético da Terranuma erupção solarEnorme influência sobre Kepler eNewton.
Terrella
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William Gilbert
Estudou a eletricidade estática eo magnetismo em 1600.Usava um pedaço de ambar (emgrego: elektron).Concluiu que a Terra é um imensoimã e por isso a agulha de umabússola aponta para o Norte.O campo magnético da Terranuma erupção solar
Enorme influência sobre Kepler eNewton.
Terrella
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William Gilbert
Estudou a eletricidade estática eo magnetismo em 1600.Usava um pedaço de ambar (emgrego: elektron).Concluiu que a Terra é um imensoimã e por isso a agulha de umabússola aponta para o Norte.O campo magnético da Terranuma erupção solarEnorme influência sobre Kepler eNewton.
Terrella
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Benjamin Franklin
Dois tipos de eletricidade eramconhecidas (dois fluídos):
Eletricidade vítreaEletricidade resinosa
Franklin propos que as duas formas deeletricidade eram devidas a um únicofluído:
Matéria com pouco fluído elétrico:carregado positivamente – vítreaCom excesso de fluído elétrico:carregado negativamente – resinosa
Descobriu o princípio da conservaçãoda carga elétrica!Raio numa tempestade é composto deeletricidade: invenção do pára-raios.Eletroscópio
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Benjamin Franklin
Dois tipos de eletricidade eramconhecidas (dois fluídos):
Eletricidade vítreaEletricidade resinosa
Franklin propos que as duas formas deeletricidade eram devidas a um únicofluído:
Matéria com pouco fluído elétrico:carregado positivamente – vítreaCom excesso de fluído elétrico:carregado negativamente – resinosa
Descobriu o princípio da conservaçãoda carga elétrica!Raio numa tempestade é composto deeletricidade: invenção do pára-raios.Eletroscópio
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Benjamin Franklin
Dois tipos de eletricidade eramconhecidas (dois fluídos):
Eletricidade vítreaEletricidade resinosa
Franklin propos que as duas formas deeletricidade eram devidas a um únicofluído:
Matéria com pouco fluído elétrico:carregado positivamente – vítreaCom excesso de fluído elétrico:carregado negativamente – resinosa
Descobriu o princípio da conservaçãoda carga elétrica!
Raio numa tempestade é composto deeletricidade: invenção do pára-raios.Eletroscópio
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Benjamin Franklin
Dois tipos de eletricidade eramconhecidas (dois fluídos):
Eletricidade vítreaEletricidade resinosa
Franklin propos que as duas formas deeletricidade eram devidas a um únicofluído:
Matéria com pouco fluído elétrico:carregado positivamente – vítreaCom excesso de fluído elétrico:carregado negativamente – resinosa
Descobriu o princípio da conservaçãoda carga elétrica!Raio numa tempestade é composto deeletricidade: invenção do pára-raios.
Eletroscópio
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Benjamin Franklin
Dois tipos de eletricidade eramconhecidas (dois fluídos):
Eletricidade vítreaEletricidade resinosa
Franklin propos que as duas formas deeletricidade eram devidas a um únicofluído:
Matéria com pouco fluído elétrico:carregado positivamente – vítreaCom excesso de fluído elétrico:carregado negativamente – resinosa
Descobriu o princípio da conservaçãoda carga elétrica!Raio numa tempestade é composto deeletricidade: invenção do pára-raios.Eletroscópio
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Lei de Coulomb
Início do estudoquantitativo da eletricidadee magnetismo.
Lei de Coulomb: A forçaproduzida por duas cargasé diretamente proporcionalao produto das cargas einversamente proporcionalao quadrado da distânciaentre elas.
F =1
4πε0
q1q2
r2
Balança de torção:
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Lei de Coulomb
Início do estudoquantitativo da eletricidadee magnetismo.Lei de Coulomb: A forçaproduzida por duas cargasé diretamente proporcionalao produto das cargas einversamente proporcionalao quadrado da distânciaentre elas.
F =1
4πε0
q1q2
r2
Balança de torção:
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Lei de Coulomb
Início do estudoquantitativo da eletricidadee magnetismo.Lei de Coulomb: A forçaproduzida por duas cargasé diretamente proporcionalao produto das cargas einversamente proporcionalao quadrado da distânciaentre elas.
F =1
4πε0
q1q2
r2
Balança de torção:
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Galvani e Volta
LUIGI GALVANI
Bisturi eletricamente carregadofaz a perna de uma rã mover-se.Eletricidade animal, hoje:bioeletricidade.ALESSANDRO VOLTAPilha Voltaíca: zinco e cobre, ecartão de papel embebido emsalmoura.Corrente elétrica.
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Galvani e Volta
LUIGI GALVANIBisturi eletricamente carregadofaz a perna de uma rã mover-se.Eletricidade animal, hoje:bioeletricidade.
ALESSANDRO VOLTAPilha Voltaíca: zinco e cobre, ecartão de papel embebido emsalmoura.Corrente elétrica.
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Galvani e Volta
LUIGI GALVANIBisturi eletricamente carregadofaz a perna de uma rã mover-se.Eletricidade animal, hoje:bioeletricidade.ALESSANDRO VOLTA
Pilha Voltaíca: zinco e cobre, ecartão de papel embebido emsalmoura.Corrente elétrica.
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Galvani e Volta
LUIGI GALVANIBisturi eletricamente carregadofaz a perna de uma rã mover-se.Eletricidade animal, hoje:bioeletricidade.ALESSANDRO VOLTAPilha Voltaíca: zinco e cobre, ecartão de papel embebido emsalmoura.Corrente elétrica.
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Ørsted e Ampére
Hans Christian ØrstedDescobriu que quando ligava edesligava uma bateria a agulhade uma bússola próxima eradefletida.Isto é o que ele observou.
O campo magnético é irradiadopor um fio que transporta umacorrente elétrica: relação entreeletricidade e magnetismo!A força não atua na linha que ligao fio à bússola!André-Marie AmpéreLei de Ampére: B = µ0 i
2πr
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Ørsted e Ampére
Hans Christian ØrstedDescobriu que quando ligava edesligava uma bateria a agulhade uma bússola próxima eradefletida.Isto é o que ele observou.O campo magnético é irradiadopor um fio que transporta umacorrente elétrica: relação entreeletricidade e magnetismo!A força não atua na linha que ligao fio à bússola!
André-Marie AmpéreLei de Ampére: B = µ0 i
2πr
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Ørsted e Ampére
Hans Christian ØrstedDescobriu que quando ligava edesligava uma bateria a agulhade uma bússola próxima eradefletida.Isto é o que ele observou.O campo magnético é irradiadopor um fio que transporta umacorrente elétrica: relação entreeletricidade e magnetismo!A força não atua na linha que ligao fio à bússola!André-Marie AmpéreLei de Ampére: B = µ0 i
2πr
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Michael Faraday
Fez enormes e importantes descobertassobre o eletromagnetismo.
Lei de Faraday: campo magnético quevaria com o tempo produz uma forçaeletromotriz: ε = − dΦB
dt
Construiu o primeiro dínamo.E também o motor elétrico! Variações:motor homopolar, ou outro motor homoplar,ou carrinho homopolar..A divisão entre os vários tipos deeletricidade (estática, corrente e animal)era ilusória.
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Michael Faraday
Fez enormes e importantes descobertassobre o eletromagnetismo.Lei de Faraday: campo magnético quevaria com o tempo produz uma forçaeletromotriz: ε = − dΦB
dt
Construiu o primeiro dínamo.E também o motor elétrico! Variações:motor homopolar, ou outro motor homoplar,ou carrinho homopolar..A divisão entre os vários tipos deeletricidade (estática, corrente e animal)era ilusória.
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Michael Faraday
Fez enormes e importantes descobertassobre o eletromagnetismo.Lei de Faraday: campo magnético quevaria com o tempo produz uma forçaeletromotriz: ε = − dΦB
dt
Construiu o primeiro dínamo.
E também o motor elétrico! Variações:motor homopolar, ou outro motor homoplar,ou carrinho homopolar..A divisão entre os vários tipos deeletricidade (estática, corrente e animal)era ilusória.
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Michael Faraday
Fez enormes e importantes descobertassobre o eletromagnetismo.Lei de Faraday: campo magnético quevaria com o tempo produz uma forçaeletromotriz: ε = − dΦB
dt
Construiu o primeiro dínamo.E também o motor elétrico! Variações:motor homopolar, ou outro motor homoplar,ou carrinho homopolar..
A divisão entre os vários tipos deeletricidade (estática, corrente e animal)era ilusória.
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Michael Faraday
Fez enormes e importantes descobertassobre o eletromagnetismo.Lei de Faraday: campo magnético quevaria com o tempo produz uma forçaeletromotriz: ε = − dΦB
dt
Construiu o primeiro dínamo.E também o motor elétrico! Variações:motor homopolar, ou outro motor homoplar,ou carrinho homopolar..A divisão entre os vários tipos deeletricidade (estática, corrente e animal)era ilusória.
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Michael Faraday
Linhas de força elétrica e magnética eram essenciais paraFaraday.
Os campos elétrico e magnético não representam apenas aslinhas de força, mas tem existência física pois armazenamenergia.Canhão de Gauss
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Michael Faraday
Linhas de força elétrica e magnética eram essenciais paraFaraday.
Os campos elétrico e magnético não representam apenas aslinhas de força, mas tem existência física pois armazenamenergia.
Canhão de Gauss
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Michael Faraday
Linhas de força elétrica e magnética eram essenciais paraFaraday.
Os campos elétrico e magnético não representam apenas aslinhas de força, mas tem existência física pois armazenamenergia.Canhão de Gauss
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James Clerk Maxwell
Sintetizou todo o conhecimentodo eletromagnetismo numconjunto de equações: asequações de Maxwell.
As eqs. de Maxwell possuemsoluções oscilantes. que sepropagam com velocidade1/√
µ0ε0 cujo valor numéricocoincide com a velocidade da luzno vácuo.A luz é uma onda EM!Para produzir tais ondas eranecessário fazer cargas elétricasoscilarem com frequência muitoalta (∼ 1015s−1): não havia comotestar se a luz era uma onda EM!
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James Clerk Maxwell
Sintetizou todo o conhecimentodo eletromagnetismo numconjunto de equações: asequações de Maxwell.As eqs. de Maxwell possuemsoluções oscilantes. que sepropagam com velocidade1/√
µ0ε0 cujo valor numéricocoincide com a velocidade da luzno vácuo.
A luz é uma onda EM!Para produzir tais ondas eranecessário fazer cargas elétricasoscilarem com frequência muitoalta (∼ 1015s−1): não havia comotestar se a luz era uma onda EM!
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James Clerk Maxwell
Sintetizou todo o conhecimentodo eletromagnetismo numconjunto de equações: asequações de Maxwell.As eqs. de Maxwell possuemsoluções oscilantes. que sepropagam com velocidade1/√
µ0ε0 cujo valor numéricocoincide com a velocidade da luzno vácuo.A luz é uma onda EM!
Para produzir tais ondas eranecessário fazer cargas elétricasoscilarem com frequência muitoalta (∼ 1015s−1): não havia comotestar se a luz era uma onda EM!
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James Clerk Maxwell
Sintetizou todo o conhecimentodo eletromagnetismo numconjunto de equações: asequações de Maxwell.As eqs. de Maxwell possuemsoluções oscilantes. que sepropagam com velocidade1/√
µ0ε0 cujo valor numéricocoincide com a velocidade da luzno vácuo.A luz é uma onda EM!Para produzir tais ondas eranecessário fazer cargas elétricasoscilarem com frequência muitoalta (∼ 1015s−1): não havia comotestar se a luz era uma onda EM!
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Heinrich Hertz
Hertz construiu um centelhadorpara produzir ondas defrequência ∼ 109s−1.
As ondas produzidas tinhamtodas as propriedades da luz:reflexão, refração, interferência,polarização,... exceto ser visível!Este foi o teste decisivo de que aluz é radiação eletromagnética!
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Heinrich Hertz
Hertz construiu um centelhadorpara produzir ondas defrequência ∼ 109s−1.As ondas produzidas tinhamtodas as propriedades da luz:reflexão, refração, interferência,polarização,... exceto ser visível!
Este foi o teste decisivo de que aluz é radiação eletromagnética!
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Heinrich Hertz
Hertz construiu um centelhadorpara produzir ondas defrequência ∼ 109s−1.As ondas produzidas tinhamtodas as propriedades da luz:reflexão, refração, interferência,polarização,... exceto ser visível!Este foi o teste decisivo de que aluz é radiação eletromagnética!