A história do eletromagnetismo começou com observações isoladas de atração estática e propriedades magnéticas naturais, evoluindo ao longo dos séculos para uma ciência experimental rigorosa.
1 - A Origem Histórica do Magnetismo de Magnus: A lenda clássica narrada por Plínio, o Velho, atribui a descoberta do magnetismo a Magnus (ou Magnes), um pastor cretense. Segundo o mito, enquanto pastoreava no monte Ida, os cravos de ferro de suas sandálias e a ponta metálica de seu cajado ficaram fortemente presos a uma rocha de magnetita (Fe3O4). Embora se trate de uma narrativa mitológica para explicar a etimologia da palavra magnetismo (provavelmente derivada da região de Magnésia, na Tessália), o relato marca a primeira tentativa no mundo antigo de registrar a atração natural entre minérios ferrosos e o ferro metálico.
2 - O Legado de Tales de Mileto (c. 624 – 546 a.C.): Tales realizou as primeiras investigações documentadas sobre o que hoje chamamos de eletrostática e magnetismo:
- Eletricidade estática: Observou que, ao atritar o âmbar (resina fóssil amarelada, chamada em grego de élektron) com pele de animal ou lã, o material adquiria a propriedade de atrair corpos leves, como palha, penas e sementes secas.
- Visão animista: Tales também estudou a pedra-ímã (magnetita). Dentro da cosmovisão jônica primitiva, ele interpretava que o ímã e o âmbar possuíam uma "alma" (psyché), pois tinham a capacidade intrínseca de mover e atrair matéria inanimada.
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O elétron de Tales - Prof. Sinésio Gomes.
3 - Evolução Histórica da Bússola Chinesa: Muito antes da Europa dominar a orientação magnética, a China antiga desenvolveu as primeiras aplicações práticas do magnetismo:
- Colher apontadora para o Sul (Sinan): Durante a dinastia Han (século II a.C. a século II d.C.), utilizava-se uma colher esculpida em magnetita natural equilibrada sobre uma placa de bronze polida; o cabo da colher alinhava-se sempre com o eixo norte-sul (apontando para o sul).
- Agulha magnetizada flutuante: Entre os séculos IX e XI (dinastia Song), os chineses descobriram como magnetizar agulhas finas de ferro por atrito ou indução térmica (esfriando ferro aquecido alinhado ao campo magnético terrestre).
- Uso náutico: O erudito Shen Kuo (1031–1095) descreveu em detalhes a declinação magnética e o uso de agulhas magnéticas suspensas por fios de seda ou flutuando em água para navegação marinha.
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A bússola de Han - Prof. Sinésio Gomes.
4 - O Legado de Pierre de Maricourt (Petrus Peregrinus, séc. XIII): Em 1269, durante o cerco de Lucera, o erudito francês Pierre de Maricourt escreveu a Epistola de Magnete, o primeiro tratado científico experimental sobre magnetismo no Ocidente:
- Conceito de Polos Magnéticos: Utilizou uma pedra-ímã esférica (terella) e uma agulha para traçar linhas de força sobre a superfície, identificando dois pontos convergentes que denominou explicitamente de polo Norte e polo Sul.
- Leis de atração e repulsão: Estabeleceu que polos iguais se repelem e polos opostos se atraem.
- Inseparabilidade dos polos: Demonstrou que, ao quebrar um ímã ao meio, cada metade desenvolve novos polos norte e sul, sendo impossível isolar um único polo magnético.
5 - O Perpendículo de Fracastoro (1478–1553): O médico e astrônomo veronês Girolamo Fracastoro deu um passo crucial na transição para o método experimental no século XVI:
- Em sua obra De Sympathia et Antipathia Rerum (1546), investigou atrações mútuas entre substâncias.
- Para medir a atração magnética com precisão, idealizou o perpendículo, um dispositivo precursor das balanças de torção e pêndulos exploratórios: suspendia pequenos corpos de ferro por fios para verificar como a força magnética diminuía com o aumento da distância e como a atração era mútua entre o ímã e o ferro.
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O perpendículo de Fracastoro - Prof. Sinésio Gomes.
6 - Revisão Histórica sobre William Gilbert (1544–1603): Médico da rainha Elizabeth I, William Gilbert publicou em 1600 o célebre tratado De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure, considerado o marco fundador da ciência do eletromagnetismo moderno:
- Diferenciação clara entre eletricidade e magnetismo: Separou em definitivo os fenômenos do âmbar (atração puramente eletrostática que atrai múltiplos materiais leves e desaparece com umidade) dos fenômenos do ímã (atração permanente restrita a materiais ferrosos).
- O Versorium: Criou o primeiro eletroscópio da história — uma agulha metálica leve pivotada sobre um suporte pontiagudo que girava na presença de corpos eletrizados por atrito.
- A Terra como um ímã gigante: Modelou o planeta usando uma esfera de magnetita (terella) e demonstrou experimentalmente que as bússolas apontam para o norte geográfico porque a própria Terra se comporta como um dipolo magnético massivo.
7 - Contribuições Científicas de Otto von Guericke (1602–1686): Famoso pelos hemisférios de Magdeburgo no estudo do vácuo, Guericke revolucionou o estudo da eletricidade por volta de 1660:
- Primeiro gerador eletrostático: Construiu uma grande esfera de enxofre montada sobre um eixo giratório de madeira. Ao girar a esfera rapidamente contra a palma da mão seca, gerava atrito contínuo e acumulava cargas elétricas em níveis nunca antes vistos.
- Repulsão eletrostática e luminescência: Demonstrou que penas atraídas pela esfera de enxofre eram imediatamente repelidas assim que entravam em contato com ela, mantendo-se afastadas até tocarem outro objeto. Ele também observou pequenas faíscas e descargas luminosas no escuro (eletroluminescência).
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O gerador eletrostático de Guericke - Prof. Sinésio Gomes.
8 - A Evolução da Eletrostática de Stephen Gray (1666–1736): O tintureiro e cientista experimental inglês Stephen Gray realizou descobertas seminais sobre a transmissão da eletricidade na década de 1720:
- Condução e Isolamento: Provou que a "virtude elétrica" podia ser transferida de um corpo eletrizado para outro através de longas distâncias usando fios de cânhamo e seda, descobrindo os princípios de condutores e isolantes.
- Eletrificação do Menino Suspenso: Em uma demonstração icônica em 1730, suspendeu um garoto no ar por cordas de seda isolantes e tocou seus pés com um tubo de vidro friccionado; o corpo do jovem ficou totalmente eletrizado, atraindo pequenas folhas de ouro com as pontas dos dedos e emitindo pequenas faíscas.
9 - As Cargas Elétricas de Charles François de Cisternay du Fay (1698–1739): Em 1733, o químico francês Charles du Fay sintetizou e corrigiu as teorias anteriores ao propor a primeira teoria dual da eletricidade:
- Dois tipos de eletricidade: Descobriu experimentalmente a existência de duas naturezas distintas de carga elétrica:
- Eletricidade Vítrea: Obtida ao friccionar vidro com seda.
- Eletricidade Resinosa: Obtida ao friccionar âmbar, resina ou copal com lã ou pele.
- Lei fundamental de interação: Estabeleceu que corpos carregados com eletricidade da mesma natureza se repelem, enquanto corpos carregados com eletricidades de naturezas opostas se atraem fortemente — conceito que, anos mais tarde, Benjamin Franklin rebatizaria como cargas positiva (+) e negativa (-).
10 - O Legado Científico de John Theophilus Desaguliers (1683–1744): Assistente experimental de Isaac Newton na Royal Society, Desaguliers deu continuidade e formalização teórica aos experimentos de Stephen Gray em 1741:
- Padronização conceitual: Foi o responsável direto por cunhar formalmente os termos "condutor" (materiais que permitem a passagem do fluido elétrico) e "isolante" (ou "não-condutor", que retêm a carga).
- Sistematização experimental: Desenvolveu suportes isoladores sistemáticos e provou que mesmo condutores metálicos podiam ser eletrizados, desde que estivessem devidamente isolados do solo durante o processo.
11 - A Garrafa de Leiden: O surgimento da Garrafa de Leiden (Leyden jar), criada na Universidade de Leiden (Países Baixos) criada por Musschenbroek e Andreas Cunaeus em 1746 é considerada o marco inicial do desenvolvimento dos capacitores modernos. O arranjo experimental reunia três elementos essenciais:
- Gerador eletrostático: O globo de vidro friccionado gerava cargas por atrito.
- Condutor intermediário: O cano de arma metálico suspenso por fios de seda (um isolante elétrico) funcionava como condutor suspenso no ar, transferindo as cargas geradas até a garrafa.
- O capacitor em si: A garrafa continha água (que atuava como armadura interna condutora) em contato com a haste de bronze, enquanto o vidro funcionava como dielétrico (isolante).
Quando o experimentador segurava a garrafa com uma das mãos e, com a outra, tocava a haste metálica, seu próprio corpo fechava o circuito elétrico. A súbita descarga das cargas acumuladas causava um choque elétrico violento, demonstrando pela primeira vez que era possível armazenar quantidades expressivas de eletricidade estática para liberação instantânea.
Pouco tempo depois, o arranjo foi aprimorado substituindo a água e as mãos por folhas metálicas (folhas de estanho ou chumbo) revestindo as superfícies interna e externa da garrafa de vidro, originando a estrutura clássica de duas placas condutoras separadas por um dielétrico.
12 - O Eletroscópio de Jean Antoine Nollet: Nollet era responsável de um monastério era interessado pelo novo campo da eletricidade que estudou com a ajuda de Charles Du Fay e René-Antoine Ferchault de Réaumur. Iniciou ensinando física em um colégio de Navarra. Em 1743, publicou sua obra Lecciones de física experimental. Jean-Antoine Nollet inventou um eletroscópio com lâminas de ouro em 1750. Eletroscópio são instrumentos destinados a verificar a existência de carga elétrica em um determinado corpo.
13 - Para-raios de Benjamin Franklin - Franklin viu a conexão entre as pequenas faíscas elétricas a partir de uma bola de enxofre e as grandes faíscas de relâmpagos - eram ambos os fluxos de energia elétrica "fluido". Ele provou seu ponto de vista em seu famoso experimento onde o cabo úmido de uma pipa voando em uma nuvem transmitiu a carga elétrica da nuvem de tempestade para a terra. No dia 15 de junho de 1752, em meio a uma tempestade, Franklin resolveu provar algumas de suas suposições científicas. O cientista usou um fio de metal para empinar uma pipa de papel. Este fio estava preso a uma chave, também de metal, manipulada por um fio de seda. Franklin soltou o "brinquedo" junto com o filho e observou que a carga elétrica dos raios descia pelo dispositivo.
A experiência comprovou que o raio é apenas uma corrente elétrica de grandes proporções, Franklin demonstrou ainda que hastes de ferro ligadas à terra e posicionadas sobre ou ao lado de edificações serviriam de condutores de descargas elétricas atmosféricas, inventado o para-raios.
14 - A carga elétrica de Coulomb: No final do século XVIII o francês Charles Augustin de Coulomb (1736-1806), utilizando a balança de torção, formulou a lei da força elétrica entre duas cargas elétricas, conhecida como Lei de Coulomb.
Coulomb desenvolveu uma teoria de atração e repulsão entre corpos de mesma carga elétrica e contrária. Ele empiricamente mostrou que uma relação inversa existente entre tais forças. Ele também estudou a natureza dos condutores perfeitos e dielétricos, concluindo que não havia dielétrico perfeito, pois cada substância iria conduzir eletricidade além de um certo limite.
- Lei de Coulomb: Charles-Augustin de Coulomb estabeleceu em 1785, por meio de sua balança de torção, que a força eletrostática entre duas cargas pontuais é diretamente proporcional ao produto dos módulos das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
- Dielétricos e Rigidez Dielétrica: Coulomb estudou a perda de carga ao longo do tempo. O conceito moderno correspondente à sua conclusão de que nenhum isolante é absoluto é a rigidez dielétrica — o campo elétrico máximo que um material suporta antes de sofrer ruptura dielétrica e passar a conduzir.
15 - O campo elétrico, potencial elétrico e capacitância de Gauss, de Laplace e de Poisson - As noções de campo elétrico, potencial elétrico e capacitância foram introduzidas através dos teoremas de Gauss, de Laplace e de Poisson.
16 - A bioeletricidade de Galvani: Luigi Galvani italiano fez outra importante, porém acidental, descoberta no final do século 18. Ele descobriu que os fios de cobre e de ferro em contato com a perna de um sapo morto recentemente fez o seu contrato músculos, já que contraiu quando a loja de energia elétrica a partir de uma garrafa de Leyden foi passada através da perna. Galvani pensou que a perna tinha, de alguma maneira misteriosa, a eletricidade produzida por conta própria. Em seus estudos, dissecando rãs em uma mesa, enquanto conduzia experimentos com eletricidade estática, um dos assistentes de Galvani tocou em um nervo ciático de uma rã com um escalpelo metálico, o que produziu uma contração muscular (como uma câimbra) na região tocada sempre que eram produzidas faíscas em uma máquina eletrostática próxima. Tal observação fez com que Galvani investigasse a relação entre a eletricidade e a animação - ou vida. Por isso é atribuída a Galvani a descoberta da bioeletricidade.
17 - A pilha de Volta: A descoberta de Alessandro Volta, em 1799, da célula elétrica simples marcou o ponto de viragem no estudo da eletricidade. Ele mostrou que a contração muscular da perna do sapo observado por Galvani não tinha nada a ver com o próprio sapo, mas foi causada pelos fios de latão e ferro em contato com a umidade salgada nas pernas. Na verdade, eles fizeram uma forma primitiva de célula elétrica. Volta fez a sua própria célula eléctrica a partir de placas de cobre e de zinco numa solução de sal. Ele passou a construir uma bateria mais útil (ou pilha, como era chamado), unindo um número de células juntas. Em setembro de 1801 Volta viajou até Paris aceitando um convite do próprio imperador Napoleão Bonaparte, para mostra as características de seu invento (a pilha) no Institut de France. E, em honra ao seu trabalho no campo de eletricidade, Napoleão nomeou Volta conde em 1810.
18 - Pilhas de Daniell e as de Planté e Leclanché: Em seguida foram criadas pilhas mais eficientes, John Frederic Daniell inventou-as em 1836 na mesma época das pilhas de Georges Leclanché e a bateria recarregável de Raymond Louis Gaston Planté.
Embora esses três marcos façam parte da consolidação dos dispositivos eletroquímicos no século XIX, eles não ocorreram na mesma época. Há um intervalo de duas a três décadas entre a invenção de Daniell e as de Planté e Leclanché.
19 - A eletrólise de Carlisle e Nicolson: O primeiro efeito importante da corrente elétrica a ser descoberto foi a sua capacidade de decompor compostos químicos em seus elementos fundamentais, processo chamado de eletrólise. No início do século XIX, dois cientistas ingleses, William Nicholson e Anthony Carlisle, conectaram os dois polos de uma pilha voltaica a fios de platina mergulhados em tubos com água levemente acidulada. Bolhas de gás começaram a subir dos fios: verificou-se que em um polo liberava-se oxigênio, enquanto no outro formava-se hidrogênio. Os pesquisadores concluíram corretamente que a água havia sido decomposta em seus elementos constituintes pela ação da corrente elétrica.
20 - O Eletromagnetismo de Hans Christian Oersted: Em 1819, um aspecto inteiramente novo da eletricidade tornou-se evidente. Desde a época de William Gilbert, suspeitava-se que eletricidade e magnetismo estivessem interligados. Quando Hans Christian Oersted desviou a agulha de uma bússola ao aproximar dela um fio percorrido por corrente elétrica, ele demonstrou a natureza dessa relação: um condutor com corrente elétrica atua como um ímã. Em 1820, Oersted publicou a comprovação de que o fio condutor gera ao seu redor um campo magnético.
Até então, eletricidade e magnetismo eram tratados como fenômenos totalmente separados. O experimento provou que cargas elétricas em movimento produzem efeitos magnéticos.
O campo magnético criado pela corrente não atrai nem repele diretamente o fio de forma radial; ele circula ao redor do condutor (comportamento regido pela regra da mão direita).
Essa descoberta abriu caminho direto para os trabalhos de André-Marie Ampère, Michael Faraday (indução eletromagnética) e, posteriormente, as equações de James Clerk Maxwell, viabilizando tecnologias como motores elétricos, transformadores e geradores.
21 - A Eletrodinâmica de André-Marie Ampère: Ampère foi professor de análise na École Polytechnique de Paris e no Collège de France. Em 1814 foi eleito membro da Académie des Sciences. Ocupou-se com vários ramos do conhecimento humano, deixando obras de importância, principalmente no domínio da física e da matemática.
Partindo das experiências feitas pelo dinamarquês Hans Christian Oersted sobre o efeito magnético da corrente elétrica, soube estruturar e criar a teoria que possibilitou a construção de um grande número de aparelhos eletromagnéticos. Além disso descobriu as leis que regem as atrações e repulsões das correntes elétricas entre si. Idealizou o galvanômetro, inventou o primeiro telégrafo elétrico e, em colaboração com Arago, o eletroíma.
Entre suas obras, deixou por terminar Ensaio sobre a filosofia das Ciências, na qual iniciou a classificação do conhecimento do homem. Publicou Recueil d'Observations électro-dynamiques; La théorie des phénomènes électro-dynamiques; Précis de la théorie des phénomènes électro-dynamiques; Considérations sur la théorie mathématique du jeu; Essai sur la philosophie des sciences.
André-Marie Ampère é considerado o pai da eletrodinâmica, termo que ele próprio cunhou para descrever o estudo das cargas elétricas em movimento e suas forças associadas.
Em sua homenagem, foi dado o nome de ampère (símbolo: A) à unidade de medida da intensidade de corrente elétrica.
22 - A lei de Georg Simon Ohm: Quando Ohm começou sua pesquisa, a eletricidade era descrita em termos confusos de quantidade e tensão. Não havia uma maneira precisa de expressar o comportamento de uma corrente elétrica . Ohm resolveu fazer algo a respeito. Fourier já vinha trabalhando na condução de calor e chegou à conclusão de que havia uma queda contínua de temperatura ao longo de um material condutor e a quantidade de calor que fluía dependia da rapidez com que a temperatura caía. Ohm se perguntou se a eletricidade se comportava da mesma maneira quando a diferença de potencial foi substituída pela queda de temperatura e a eletricidade pelo calor.
Em 1827, Ohm realizou experiências com fios condutores de diferentes espessuras e comprimentos. Verificou que a resistência elétrica do condutor era inversamente proporcional à área da secção transversal do fio e diretamente proporcional ao seu comprimento. A partir de suas observações, definiu o conceito de resistência elétrica.
23 - O efeito Joule de James Prescott Joule: A partir de vários experimentos relacionados com o estudo do calor, Joule determinou a relação entre trabalho mecânico e calor, mostrando que a energia gasta na realização de uma atividade pode ser convertida em calor. Essa relação foi determinante para a formulação da Primeira Lei da Termodinâmica, lei que impulsionou os estudos referentes às máquinas térmicas, equipamentos que contribuíram para a Revolução Industrial.
O experimento esquematizado acima é de autoria de Joule. A água no interior do recipiente estava isolada termicamente e em contato com uma série de pás, que, por sua vez, estavam conectadas a pesos por meios de fios e roldanas. Cada vez que os pesos eram abandonados de uma determinada altura, as pás entravam em movimento e moviam a água. Após abandonar os pesos inúmeras vezes, Joule percebeu que o termômetro acoplado ao sistema indicava aumento de temperatura. Essa foi a comprovação de que a energia mecânica pode ser convertida em calor.
Em estudos relacionados com a corrente elétrica, Joule mostrou que a passagem de portadores de carga por uma resistência gerava calor. A possibilidade da transformação de energia elétrica em calor tornou-se a base de tecnologias utilizadas até hoje. O conhecido Efeito Joule mostra que o calor gerado pela passagem da corrente elétrica depende da corrente elétrica, da resistência do resistor e do tempo em que o circuito permaneceu exposto à passagem da corrente elétrica.
Após a sua morte, em 1889, a unidade de medida para energia e trabalho foi determinada pelo Sistema Internacional de Unidades como unidade Joule (J). A unidade Joule (J) é definida como newton vezes metro (N.m) ou watt vezes segundo (W.s).
24 - A termoeletricidade de Seebeck, Peltier e Thomson: Os três fenômenos formam a base da termoeletricidade clássica. Embora todos tratem da conversão direta entre calor e energia elétrica, cada um opera sob condições e direções diferentes:
- Efeito Seebeck (1821): O que é: Conversão de uma diferença de temperatura em tensão elétrica. Como ocorre: Quando dois condutores ou semicondutores diferentes são unidos e submetidos a uma diferença de temperatura (Delta T) entre suas junções, elétrons (ou lacunas) migram da extremidade quente para a fria, gerando uma força eletromotriz (tensão elétrica V). Aplicação principal: Termopares (sensores de temperatura) e geradores termoelétricos (TEGs).
- Efeito Peltier (1834); O que é: O inverso exato do Efeito Seebeck. Conversão de corrente elétrica em gradiente de temperatura (absorção ou liberação de calor). Como ocorre: Quando uma corrente elétrica contínua atravessa a junção de dois materiais diferentes, uma das junções absorve calor (esfria) e a outra libera calor (esquenta). Aplicação principal: Mini-geladeiras portáteis, coolers para processadores (pastilhas Peltier) e sistemas de controle térmico de precisão sem partes móveis.
- Efeito Thomson (1851): O que é: Absorção ou liberação de calor ao longo de um único condutor homogêneo percorrido por corrente sob um gradiente de temperatura. Como ocorre: O efeito Thomson ocorre em um só material, desde que haja simultaneamente uma corrente elétrica e uma diferença de temperatura ao longo de seu comprimento. Aplicação principal: Fundamental para a termodinâmica teórica; une os coeficientes de Seebeck e Peltier pelas conhecidas Relações de Kelvin-Thomson.
25 - A indução eletromagnética de Joseph Henry: Em 1830, Joseph Henry, enquanto construía eletroímãs, descobriu o fenômeno eletromagnético chamado indução eletromagnética ou auto indutância e a indutância mútua. A Henry também é creditada a invenção do motor elétrico, embora mais uma vez não tenha sido o primeiro a registrar a patente. Seus estudos acerca do relê eletromagnético foram a base do telégrafo elétrico, inventado por Morse e Wheatstone. Mais tarde provou que as correntes podem ser induzidas à distância, magnetizando uma agulha com a ajuda de um relâmpago a 13 quilómetros de distância.
26 - A indução eletromagnética de Faraday: Michael Faraday foi o seguinte grande pioneiro da eletricidade. Dando continuidade aos trabalhos de Hans Christian Ørsted, ele utilizou grandes carretéis de fio para construir eletroímãs potentes. Com eles, Faraday desenvolveu o primeiro protótipo simples de motor elétrico: as forças magnéticas atuando entre duas partes (uma fixa e outra móvel) faziam a parte móvel girar.
Em seguida, vários cientistas cogitaram que, se a corrente elétrica gerava um campo magnético, o processo inverso também deveria ser possível — ou seja, um ímã poderia ser usado para produzir corrente. Durante dez anos Faraday pesquisou esse fenômeno, até demonstrar que a variação de corrente em uma bobina induzia corrente em uma bobina vizinha.
Esse fenômeno é conhecido como indução eletromagnética. A descoberta levou diretamente à criação do dínamo e dos geradores modernos: quando uma bobina gira dentro de um campo magnético, uma corrente elétrica contínua ou alternada é gerada no fio.
27 - Lâmpadas de arco voltaico: Humphry Davy encontrado que a eletricidade pode também ser usado para fazer a luz. Ele conectado aos terminais de uma bateria de dois grandes pedaços de carvão apenas separados um do outro, e fez uma luz branca brilhante, a primeira lâmpada de arco voltaico.
28 - A lei de Lenz: Em 1834 Heinrich Lenz formulou a Lei de Lenz ao investigar os fenômenos da indução eletromagnética descobertos por Michael Faraday. Ele descobriu a regra que determina o sentido da corrente elétrica induzida em um circuito fechado quando há variação no fluxo magnético. A lei afirma que a corrente induzida sempre cria um campo magnético que se opõe à variação do fluxo magnético original que a produziu.
29 - Autorotor: No fim da década de 1820 Ányos Jedlik, inventor húngaro, desenvolveu um dispositivo que já continha os elementos fundamentais de uma máquina elétrica moderna (estator, rotor, enrolamentos de eletroímãs e comutador). O fato de não utilizar ímãs permanentes antecipou o princípio da autoexcitação, embora a falta de publicação imediata tenha limitado seu impacto na engenharia da época. O "autorrotor eletromagnético" de Ányos Jedlik já reunia rotor, estator, eletroímãs e comutador no fim da década de 1820. Jedlik divulgou seu trabalho muitos anos depois, e a data exata da construção permanece incerta. Nesse aparelho, até o campo que movia o rotor vinha de eletroímãs, sem ímãs permanentes.
Mais tarde, Thomas Davenport e Emily Davenport construíram um motor CC com a colaboração de Orange Smalley. Emily anotava os experimentos e sugeriu usar mercúrio como contato elétrico no primeiro motor com comutação. Em julho de 1834, os três conseguiram fazer um modelo girar por si mesmo.
30 - Máquinas Rotativas: Em 1832 o cientista italiano Salvatore Dal Negro construiu a primeira máquina de corrente alternada com movimento de vaivém. No ano seguinte, o inglês William Ritchie inventou o comutador, construindo um pequeno motor elétrico em que o núcleo de ferro enrolado girava em torno de um ímã permanente. Para dar uma rotação completa, a polaridade do eletroímã era alternada a cada meia volta, através do comutador. O professor alemão Moritz Hermann von Jacobi, em 1838, desenvolveu um motor elétrico e aplicou-o a uma lancha. A aplicação prática da energia elétrica em trabalho mecânico ficou assim comprovada.
31 - Condutores de eletricidade: Edison foi pioneiro na lâmpada moderna passando uma corrente através de um filamento de carbono fina encerrado em um bulbo de vidro, e fazendo-a brilhar incandescente.
Para se distribuir a energia, foram criados inicialmente condutores de ferro, depois os de cobre e finalmente, em 1850, já se fabricavam os fios cobertos por uma camada isolante de guta-percha vulcanizada, ou uma camada de pano.
32 - Gerador de Siemens: Em 1886 Werner Siemens construiu um gerador sem a utilização de ímã permanente, provando que a tensão necessária para o magnetismo poderia ser retirado do próprio enrolamento do rotor, isto é, que a máquina podia se auto excitar. O primeiro dínamo de Werner Siemens possuía uma potência de aproximadamente 30 watts e uma rotação de 1200 rpm. A máquina de Siemens não funcionava somente como um gerador de eletricidade, mas também podia operar como um motor, desde que se aplicasse aos seus bornes uma corrente contínua.
33 - A corrente contínua de Edison: Thomas Alva Edison, o cientista e inventor norte-americano, desenvolveu este conceito e construiu um gerador elétrico capaz de fazer correntes muito maiores de energia elétrica do que as células simples da Volta. Era agora óbvio que a eletricidade em movimento era uma forma de energia. Na verdade, o gerador elétrico era uma maneira de converter energia mecânica em energia elétrica. Um fio de corrente torna-se quente, porque a energia elétrica está sendo convertida pela resistência do fio em energia térmica. Esta é a base de todas as formas de aparelhos de aquecimento elétrico.
Os geradores foram se aperfeiçoando até se tornarem as principais fontes de suprimento de eletricidade empregada principalmente na iluminação. Em 1875 é instalado um gerador em Gare du Nord, Paris, para ligar as lâmpadas de arco da estação. Foram feitas maquinas a vapor para movimentar os geradores, e estimulando a invenção de turbinas a vapor e turbinas para utilização de energia hidrelétrica. A primeira hidrelétrica foi instalada em 1886 junto as cataratas do Niágara.
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A corrente contínua de Thomas Alva Edison - Prof. Sinésio Gomes.
34 - A corrente alternada de Nicola Tesla: Em 1882, Tesla descobriu o campo magnético rotativo, um princípio fundamental da física e da base de todos os dispositivos que usam correntes alternadas. Nesse mesmo ano, trabalhou na Companhia Continental Edison, em Paris. Dois anos depois, foi convidado para trabalhar na firma de Thomas Edison (1847-1931) em Nova Iorque, para onde se mudou. As divergências de opinião entre Tesla e Thomas Edison, sobre corrente contínua, foi o motivo do desentendimento entre eles. Tesla havia criado ferramentas para tornar viável o uso da corrente alternada, uma forma eficiente de transmitir energia a grandes distâncias, mas perigoso em caso de acidente. Edison, que baseava suas tecnologias na corrente contínua, era contra a “corrente assassina de Tesla”. A corrente alternada de Tesla é a que hoje corre nos fios de alta tensão do planeta.
35 - A evolução do motores em corrente alternada: Em 1885 o engenheiro eletricista italiano Galileu Ferraris construiu um motor de corrente alternada de duas fases. dois anos depois em 1887 o iugoslavo Nicola Tesla apresentou um pequeno protótipo de motor de indução bifásico com rotor em curto-circuito.
36 - O motores trifásico de Dobrowolsky : Já em 1889 o engenheiro eletricista russo Michael von Dolivo Dobrowolsky, da firma AEG, de Berlim, persistindo na pesquisa do motor de corrente alternada, entrou com pedido de patente de um motor trifásico com rotor de gaiola. Ele era simples, silencioso, tinha menos manutenção e alta segurança em operação. e em 1891, Dobrowolsky iniciou a fabricação em série de motores assíncronos, nas potências de 0,4 a 7,5 kW.
37 - O telégrafo de Samuel Morse: O telégrafo elétrico representou o início da era das telecomunicações modernas, transformando a geopolítica, o comércio e a imprensa ao encurtar o tempo de transmissão de notícias de semanas para meros segundos. O telégrafo elétrico usava a energia elétrica para enviar pulsos na corrente elétrica transmitidos via fios de alta tensão, que eram interpretados por meio de um código com pontos e linhas.
Samuel Morse foi o inventor do telégrafo elétrico, criando também o código utilizado para a comunicação através dele, o Código Morse.
38 - As leis de Kirchhoff: Gustav Robert Kirchhoff foi um físico alemão com contribuições científicas principalmente no campo dos circuitos elétricos. Kirchhoff formulou as leis dos nós e das malhas na análise de circuitos elétricos (Leis de Kirchhoff) em 1845, quando ainda era um estudante. Propôs a lei da emissão de radiação térmica em 1859, comprovando-a em 1861.
39 - A ondas eletromagnéticas de James Clerk Maxwell: Em 1850, praticamente todos os efeitos elétricos importantes tinha sido descoberto e explicado. Houve duas exceções principais. Uma delas em 1873, foi a existência de ondas eletromagnéticas. James Clerk Maxwell começou a partir de uma série de equações matemáticas, e ele mostrou que as ondas, perturbações eletromagnéticas, estão associados com todas as correntes de mudança de eletricidade.
Na física, a lei de Gauss é a lei que estabelece a relação entre o fluxo elétrico que passa através de uma superfície fechada e a quantidade de carga elétrica que existe dentro do volume limitado por esta superfície. A lei de Gauss é uma das quatro equações de Maxwell e foi elaborada por Carl Friedrich Gauss no século XIX.
40 - O telefone de Graham Bell: Alexander Graham Bell é considerado o inventor do telefone, visto que sua patente e as demonstrações de um aparelho projetado para "transmitir sons vocais ou outros sons telegraficamente... causando ondulações elétricas" foram bem-sucedidas.
Bell é conhecido como o pai do telefone, pois seu projeto foi o primeiro a ser patenteado , e foi Bell quem continuou o trabalho além dessa patente para criar um dispositivo funcional que revolucionaria a forma como nos comunicamos.
Bell recebeu a patente americana número 174.465 por um "Aperfeiçoamento na Telegrafia" em 7 de março de 1876, e foi em 10 de março de 1876 que Bell declarou ao seu assistente: " Sr. Watson, venha aqui, quero vê-lo! ", através das linhas de seu telefone em funcionamento, conforme anotado em seu diário de laboratório.
41 - Teorema de Thévenin: O trabalho de Léon Charles Thévenin revolucionou a análise de circuitos ao introduzir uma das técnicas de simplificação mais fundamentais da engenharia elétrica. Publicado em 1883 no Annales Télégraphiques, seu teorema permitiu transformar redes elétricas lineares complexas em modelos práticos e de fácil resolução.
42 - As ondas de radio de Hertz: Heinrich Hertz, físico alemão, em suas experiências realizadas a partir de 1885, estuda as propriedades das onde eletromagnéticas geradas por uma bobina de indução; nessas experiências observa que se refletidas, refratadas e polarizada, do mesmo modo que a luz. Com o trabalho de Hertz fica demonstrado que as ondas de radio e as de luz são ambas ondas eletromagnéticas, desse modo confirmando as teorias de Maxwell; as ondas de radio e as ondas luminosas diferem apenas na sua frequência. O físico alemão, produziu e detectou essas ondas.
43 - O elétron de JJ Thomson: A questão do que a eletricidade era, e o que realmente corria em volta de um circuito elétrico não foi respondida até 1897, quando JJ Thomson descobriu o bloco de construção de energia elétrica, o elétron. Ele desviou uma corrente elétrica que flui através de um vácuo, usando um campo elétrico forte, e, por ver em que direção o feixe foi desviado, provou que era composta de pequenas cargas elétricas negativas, ou elétrons.
44 - O rádio de Marconi: As ondas de rádio e as ondas luminosas diferem apenas na sua frequência. Esta descoberta levou à ideia, desenvolvida extensivamente por Guglielmo Marconi, de que as ondas eletromagnéticas podem ser usadas para transmitir mensagens, sem fios, através do ar. Elas foram usadas primeiramente para enviar sinais telegráficos ao longo de grandes distâncias e, no século XX, para transmitir sinais de visão e som. A primeira mensagem de rádio foi transmitida através do Atlântico em 1901.
45 - A Carga do elétron de Millikan: Robert Millikan, em 1911, mostrou que o elétron possui a menor quantidade de carga possível. Essas minúsculas partículas, presentes em toda a matéria, distinguiam-se pela quantidade de eletricidade que carregam.
46 - Teorema da Sobreposição: Ele estabelece que, em qualquer circuito elétrico linear bilateral contendo duas ou mais fontes independentes: A resposta total (tensão ou corrente) em qualquer ramo é igual à soma algébrica das respostas individuais causadas por cada fonte independente atuando sozinha.
47 - Teorema de Norton: Edward Lawry Norton (1898–1983) em seu trabalho mais célebre, o Teorema de Norton (proposto por volta de 1926), complementa diretamente o Teorema de Thévenin: ele estabelece que qualquer rede linear de duas saídas com fontes de tensão e resistores pode ser reduzida a uma fonte de corrente ideal equivalente (IN) em paralelo com um resistor equivalente (RN). Esse princípio simplificou imensamente a análise de circuitos elétricos e o cálculo de transferências de potência.
48 - A válvula de John Ambrose Fleming: A válvula de Fleming é uma válvula termiônica ou tubo de vácuo inventada em 1904 pelo físico inglês John Ambrose Fleming como detector para os primeiros receptores de rádio usados na telegrafia eletromagnética sem fio . Foi o primeiro tubo de vácuo prático e o primeiro diodo termiônico , um tubo de vácuo cuja função é conduzir corrente em uma direção e bloquear a corrente que flui na direção oposta. O diodo termiônico foi posteriormente amplamente utilizado como retificador — um dispositivo que converte corrente alternada (CA) em corrente contínua (CC) — nas fontes de alimentação de uma ampla gama de dispositivos eletrônicos, até começar a ser substituído pelo retificador de selênio no início da década de 1930 e quase completamente substituído pelo diodo semicondutor na década de 1960. A válvula Fleming foi a precursora de todos os tubos de vácuo, que dominaram a eletrônica por 50 anos. O IEEE descreveu-o como "um dos desenvolvimentos mais importantes na história da eletrônica", e está na Lista de Marcos do IEEE para a engenharia elétrica .
49 - O transístor de John Bardeen, Walter Brattain e William Shockley: O transístor é um dispositivo semicondutor usado para amplificar ou trocar sinais eletrônicos e potência elétrica, considera-se inventado em 1947 pelos físicos estadunidenses John Bardeen, Walter Brattain e William Shockley. É composto de material semicondutor com pelo menos três terminais para conexão a um circuito externo. Uma tensão ou corrente aplicada a um par de terminais do transistor controla a corrente através de outro par de terminais. Como a potência controlada (saída) pode ser maior que a potência de controle (entrada), um transistor pode amplificar um sinal. Hoje, alguns transistores são embalados individualmente, mas muitos outros são encontrados embutidos em circuitos integrados. O transistor iniciou a era dos eletrônicos portáteis.
O primeiro dispositivo praticamente implementado foi um transistor de contato pontual inventado em 1947 pelos físicos estadunidenses John Bardeen, Walter Brattain e William Shockley. O transistor revolucionou o campo da eletrônica e abriu caminho para rádios, calculadoras e computadores menores e mais baratos, entre outras coisas. O transistor está na lista de marcos do IEEE em eletrônica, e Bardeen, Brattain e Shockley dividiram o Prêmio Nobel de Física em 1956 por sua conquista. A maioria dos transistores é feita de silício puro ou germânio, mas alguns outros materiais semicondutores também podem ser usados.
50 - Circuitos Integrados (CI) de Jack Kilby e Robert Noyce: Os Circuitos integrados foram desenvolvidos a partir da tecnologia de transistores, à medida que cientistas buscavam maneiras de construir mais transistores em um circuito. Os primeiros circuitos integrados foram patenteados em 1959 por dois americanos - Jack Kilby, um engenheiro, e Robert Noyce, um físico - que trabalharam de forma independente.
Os circuitos integrados causaram uma grande revolução na eletrônica na década de 1960, assim como os transistores causaram na década de 1950. Os circuitos foram usados pela primeira vez em equipamentos militares e naves espaciais e ajudaram a tornar possíveis os primeiros voos espaciais humanos da década de 1960. Eles logo estavam sendo 3 usados em produtos eletrônicos domésticos, como máquinas de costura, fornos de micro-ondas e aparelhos de televisão.
A maioria dos circuitos integrados são pequenos pedaços, ou "chips", de silício, talvez (0,08 a 0,15 pol²) de comprimento, nos quais os transistores são fabricados. A fotolitografia permite que o projetista crie dezenas de milhares de transistores em um único chip pelo posicionamento adequado das muitas regiões do tipo n e do tipo p. Elas são interconectadas com caminhos condutores muito pequenos durante a fabricação para produzir circuitos complexos de propósito especial. Esses circuitos integrados são chamados monolíticos porque são fabricados em um único cristal de silício. Os chips exigem muito menos espaço e energia e são mais baratos de fabricar do que um circuito equivalente construído empregando transistores individuais.
Os circuitos integrados (CIs) tornam o microcomputador possível; sem eles, os circuitos individuais e seus componentes ocupariam muito espaço para um design de computador compacto. O CI típico consiste em elementos como resistores, capacitores e transistores compactados em uma única peça de silício. Em CIs menores e mais densamente compactados, os elementos do circuito podem ter apenas alguns átomos de tamanho, o que torna possível criar computadores sofisticados do tamanho de notebooks. Uma placa de circuito de computador típica apresenta muitos circuitos integrados conectados entre si.
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© Direitos de autor. 2019: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 06/02/2026
