Eletromagnetismo

Em física, “eletromagnetismo” é o nome empregado à teoria unificada desenvolvida por James Maxwell para explicar a relação entre a eletricidade e o magnetismo, tendo por base o conceito de campo eletromagnético.

Em física, “eletromagnetismo” é o nome empregado à teoria unificada desenvolvida por James Maxwell para explicar a relação entre a eletricidade e o magnetismo, tendo por base o conceito de campo eletromagnético.

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De acordo com a física atual, existem quatro forças fundamentais na natureza: a força “forte”, a “fraca”, a “gravitacional” e a “eletromagnética”. Dessas, a força eletromagnética é a única que intervém tanto no nível das partículas subatômicas quanto no universo macroscópio. Entretanto, sua presença muitas vezes é disfarçada pela neutralidade global decorrente da compensação das forças elétricas – ainda que seja ela mesma a responsável por assegurar a coesão do átomo e a combinação destes em moléculas.

Eletroimã: um exemplo de aplicação da força eletromagnética. Imagem: Wikimedia Commons.
Eletroimã: um exemplo de aplicação da força eletromagnética. Imagem: Wikimedia Commons.

Lei de Coulomb

A interação eletrostática entre partículas eletricamente carregadas é definida segundo a chamada Lei de Coulomb – em homenagem ao seu descobridor, o físico francês Charles Augustin de Coulomb. A referida lei tem aplicação semelhante á famosa Lei de Newton para a gravitação, já que em ambos os casos a intensidade das forças decresce com o quadrado da distância. Para a gravitação definida por Newton, entretanto, a força se relaciona com a massa gravitacional, e no caso da Lei de Coulomb, há as cargas elétricas. Todavia, a força elétrica pode ser tanto atrativa quanto repulsiva, dependendo do sinal das cargas envolvidas.

A existência desses dois tipos de cargas (positiva e negativa) é análoga aos dois polos magnéticos de um imã, o que explica a semelhança entre as forças elétrica e magnética. E como observou o físico Hans Oersted em 1820, os fenômenos magnéticos e os elétricos são inseparáveis, pois as cargas elétricas em movimento geram um campo magnético; por outro lado, um campo magnético variável provoca a passagem de correntes elétrica.

Michael Faraday e James Clerk Maxwell

Mas pode ser dito que a unificação da eletricidade e do magnetismo aconteceu com os trabalhos experimentais de Michael Faraday e dos trabalhos teóricos de James Clerk Maxwell, através do conceito de campo – particularmente, de campo eletromagnético.

Michael Faraday e James Clerk Maxwell. Imagem: Wikimedia Commons.
Michael Faraday e James Clerk Maxwell. Imagem: Wikimedia Commons.

A unificação de Maxwell

James Clerk Maxwell realizou em 1864 uma unificação das quatro equações que tangenciam o tema, permitindo explicar todos os fenômenos eletromagnéticos também no mundo macroscópico.

  • A primeira amostra a indestrutibilidade da carga elétrica;
  • A segunda trata da lei da indução magnética, da interdependência das variações da força magnética e elétrica num circuito;
  • A terceira dá a relação entre a corrente elétrica e o campo magnético; e
  • A quarta exprime a conservação do fluxo magnético.

Dessa forma, os distúrbios eletromagnético viajam a uma velocidade constante e imutável, igual a velocidade da luz. Então Maxwell concebeu a ideia de que a luz seria um tipo de onda eletromagnética.

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Referências

“Eletromagnetism”. Disponível em: http://physicsforidiots.com/physics/electromagnetism/. Acesso em 11/03/2016.

Carlos Ferreira
Por Carlos Ferreira

Formado em Ciências Econômicas e Jornalismo. Possui ampla experiência editorial e redacional em conteúdos jornalísticos com foco em mídias digitais.

Como referenciar este conteúdo

Ferreira, Carlos. Eletromagnetismo. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/fisica/eletromagnetismo. Acesso em: 24 de November de 2024.

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1. (ENEM/2011)

O manual de funcionamento de um captador de guitarra elétrica apresenta o seguinte texto:

“Esse captador comum consiste de uma bobina, fios condutores enrolados em torno de um imã permanente. O campo magnético do imã induz o ordenamento dos pplos magnéticos na corda da guitarra, que está próxima a ele. Assim, quando a corda é tocada, as oscilações produzem variações, com o mesmo padrão, no fluxo magnético que atravessa a bobina. Isso induz uma corrente elétrica na bobina, que é transmitida até o amplificador e, daí, para o alto-falante.”

Um guitarrista trocou as cordas originais de sua guitarra, que eram feitas de aço, por outras feitas de náilon. Com o uso dessas cordas, o amplificador ligado ao instrumento não emitia mais som, porque a corda de náilon:

a) isola a passagem de corrente elétrica da bobina para o alto-falante.

b) varia seu comprimento mais intensamente do que ocorre com o aço.

c) apresenta uma magnetização desprezível sob a ação do imã permanente.

d) induz correntes elétricas na bobina mais intensas que a capacidade do captador.

e) oscila com uma frequência menor do que a que pode ser percebida pelo captador.

2. (ENEM 2010) Em visita a uma usina sucroalcooleira, um grupo de alunos pôde observar a série de processos de beneficiamento da cana-de-açúcar, entre os quais se destacam:

1. A cana chega cortada da lavoura por meio de caminhões e é despejada em mesas alimentadoras que a conduzem para as moendas. Antes de ser esmagada
para a retirada do caldo açucarado, toda a cana é transportada por esteiras e passada por um eletroímã para a retirada de materiais metálicos.

2. Após se esmagar a cana, o bagaço segue para as caldeiras, que geram vapor e energia para toda a usina.

3. O caldo primário, resultante do esmagamento, é passado por filtros e sofre tratamento para transformar-se em açúcar refinado e etanol.

Com base nos destaques da observação dos alunos, quais operações físicas de separação de materiais foram realizadas nas etapas de beneficiamento da cana-de-açúcar?

(A) Separação mecânica, extração, decantação.

 

(B) Separação magnética, combustão, filtração.

 

(C) Separação magnética, extração, filtração.

 

(D) Imantação, combustão, peneiração

 

(E) Imantação, destilação, filtração.

1. [c]

Trata-se de uma aplicação clássica do eletromagnetismo. O funcionamento da guitarra se baseia no ordenamento dos polos magnéticos das suas cordas. Entretanto, caso as cordas de aço sejam trocadas por exemplares de náilon, esse ordenamento torna-se impossível – já que o náilon não apresenta magnetização.

 

2. [c]

A cana passa inicialmente por esteiras e por um eletroímã para a retirada de materiais metálicos (separação magnética). Em seguida, a cana é esmagada e o caldo primário é extraído (extração). Por fim, o caldo passa por filtros de tratamento (filtração). Dessa forma, a alternativa que mostra as etapas corretas de beneficiamento é a [c].

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