Eletromagnetismo é o ramo da ciência preocupada com as forças que ocorrem entre partículas. Em teoria eletromagnética essas forças são explicadas usando campos eletromagnéticos. A força eletromagnética é uma das quatro interações fundamentais na natureza, sendo os outros três: Interação forte, interação fraca e gravitação. Eletromagnetismo representa interação responsável por quase todos os fenômenos encontrados na vida diária, com exceção da gravidade. Matéria comum toma sua forma, como resultado de forças intermoleculares entre individuais moléculas em questão.
Descobrimento Do Eletromagnetismo e Importância Para a Ciência
Elétrons: Eletromagnetismo
Elétrons são obrigados pela mecânica de ondas eletromagnéticas em orbitar ao redor do núcleo atômico para formar átomos, que são os blocos de construção de moléculas. Estes governam os processos envolvidos na química, que surgem a partir de interações entre os elétrons de átomos vizinhos, por sua vez determinados por interação entre a força eletromagnética e de elétrons.
Elétrons: Eletromagnetismo
Indução Eletromagnética
Eletromagnetismo se manifesta como ambos os campos elétricos e magnéticos. Assim, a variação do campo elétrico gera campo magnético e vice-versa. Este efeito é chamado de indução eletromagnética, base da operação de geradores elétricos, motores de indução e transformadores. De maneira matemática, campos magnéticos e elétricos são conversíveis com movimento relativo à ordem do tensor. Os campos elétricos são causas de vários fenómenos comuns, tais como o potencial elétrico (por exemplo, a voltagem de bateria) e correntes elétricas (o fluxo de eletricidade através da lanterna).
Eletromagnetismo: Albert Einstein
Em eletrodinâmica quântica, interações eletromagnéticas entre partículas carregadas podem ser calculadas usando o método de diagramas de Feynman, partículas mensageiras chamadas fótons virtuais sendo trocadas entre partículas carregadas. Este método pode ser derivado a partir da imagem de campo por meio de teoria de perturbação. As implicações teóricas do eletromagnetismo levaram ao desenvolvimento da relatividade especial por Albert Einstein em 1905.
História Da Teoria Eletromagnética
Eletricidade e magnetismo foram pensados como duas forças distintas. Essa visão mudou com a publicação de James Clerk Maxwell ‘s, em 1873, no Tratado sobre Eletricidade e Magnetismo em que as interações de cargas positivas e negativas foram mostradas para serem reguladas por força. Há quatro principais efeitos resultantes das interações, aos quais foram demonstradas por ensaios de maneira clara e cristalina.
As cargas elétricas atraem ou repelem o outro com força proporcional inversa ao quadrado da distância: Ao contrário de atrair cargas. Polos magnéticos (ou estados de polarização em pontos individuais) atraem ou repelem outra de forma semelhante em pares: Cada polo norte está atrelado ao polo sul. Corrente elétrica sem fio cria campo magnético ao redor do fio, sua direção. A corrente é induzida em loop de arame quando movida em direção ou para longe do campo magnético.
Hans Christian Ørsted: Eletromagnetismo
Enquanto se preparava para palestra da noite de 21 de Abril de 1820, Hans Christian Ørsted fez observação surpreendente. Ele notou a agulha da bússola desviada ao norte magnético quando a corrente elétrica da bateria estava ligada e desligada. Esta deflexão convenceu de que irradiam campos magnéticos de todos os lados de fio que carrega corrente elétrica, assim como a luz e o calor fazem, e que confirmou na relação direta entre eletricidade e magnetismo.
No momento da descoberta, Ørsted não sugeriu nenhuma explicação satisfatória do fenômeno, nem ele tentou representar o fenômeno em estrutura matemática. No entanto, três meses depois, começou a realizar pesquisas intensas. Logo depois, ele publicou suas descobertas, provando que corrente elétrica produz campo magnético que flui através do fio. A unidade CGS da indução magnética (Oersted) é nomeada em honra das contribuições que fez para o campo do eletromagnetismo.
As descobertas resultaram em intensa pesquisa na comunidade científica da eletrodinâmica. Elas influenciaram o desenvolvimento do físico francês André-Marie Ampère como forma matemática única de representar as forças magnéticas entre condutores de corrente. A descoberta de Ørsted também representou grande passo em direção ao conceito unificado de energia.
Esta unificação foi observada por Michael Faraday, prorrogado por James Clerk Maxwell e reformulada de maneira parcial por Oliver Heaviside e Heinrich Hertz, uma das principais realizações do século XIX em física-matemática. Tiveram profundas consequências, uma das quais foi à compreensão da natureza da luz e outras ondas eletromagnéticas que assumiram forma quantizada de auto propagação oscilatória de distúrbios de campo eletromagnético chamados de fótons. Diferentes frequências de oscilação transmitem origem a diferentes formas de radiação eletromagnética, de ondas de rádio em frequências mais baixas, à luz visível em frequências intermediárias, de raios na gama das frequências altas.
Em termos gerais, Ørsted não foi a única pessoa a examinar relação entre eletricidade e magnetismo. Em 1802, Gian Domenico Romagnosi, estudioso italiano legal, desviou agulha magnética por cargas eletrostáticas. Relato da descoberta foi publicado no ano de 1802 em jornal italiano, mas foi ignorado pela comunidade científica.
Visão Geral
A força eletromagnética é responsável por quase todos os fenômenos em encontro na vida diária acima da escala nuclear, com exceção da gravidade. Grosso modo, todas as forças envolvidas em interações entre os átomos podem ser explicadas por força eletromagnética que atua nos núcleos atómicos e elétrons dentro e em torno dos átomos, junto com a forma de partículas carregam impulso por movimento. Isto inclui as forças que experimentamos em “empurrar” ou “puxar” os objetos materiais ordinários, que vêm das forças intermoleculares entre o indivíduo e as moléculas dos corpos. Também inclui todas as formas de fenómenos químicos.
Uma parte necessária que compreende a intra-atômica e as forças intermoleculares é a força efetiva gerada por dinâmica do movimento dos elétrons. Como coleção de elétrons mais limitada a dinâmica mínima aumenta devido ao princípio da exclusão de Pauli. O comportamento da matéria em escala molecular, incluindo a densidade, está determinado por equilíbrio entre a força eletromagnética e a força gerada por troca de impulso realizado pelos electrões em si.
Eletrodinâmica Clássica
O cientista William Gilbert propôs, em De Magnete (1600), que a eletricidade e o magnetismo eram capazes de causar atração e repulsão de objetos foram efeitos distintos. A Marinha tinha notado que os raios tinham a capacidade de perturbar a agulha da bússola, mas a ligação entre raios e eletricidade não foi confirmada até Benjamin Franklin realizar experimentos propostos a partir de 1752.
Artigo escrito por Renato Duarte Plantier
