A História Sobre Eletricidade e Magnetismo

Até o fim do século 18, eletricidade e magnetismo eram ciências totalmente desconectadas entre si, consideradas apenas como curiosidades de laboratório. Em ambos os casos, conheciam-se apenas fenômenos estáticos, em que não havia movimentação de cargas, ou seja, corrente elétrica.

Em se tratando de eletricidade, na Grécia antiga já era conhecido o fenômeno de eletrização por atrito, pois sabia-se que o âmbar, uma resina amarelada, quando atritado com pele de animais, atrai partículas leves, como sementes ou fragmentos de palha. Curiosamente, o nome do âmbar, em grego, é “elektron”, gerando assim o nome da palavra eletricidade e da partícula elementar elétron. Em 1600, William Gilbert, médico inglês, publicou seu tratado De Magnete, onde menciona outros corpos que se eletrizam por atrito, tais como o vidro e o enxofre.

A existência de dois tipos de cargas foi descoberta por Charles François du Fay em 1733, quando mostrou que duas porções do mesmo material, como o âmbar, eletrizadas por atrito com um tecido, repeliam-se, mas o vidro eletrizado atraia o âmbar eletrizado. Posteriormente, Benjamim Franklim chamou o tipo de carga contida no vidro de positiva e a contida no âmbar de negativa. Assim, esses e alguns outros experimentos mostraram que cargas de mesmo sinal se repelem e cargas de sinais contrários se atraem, além de que um corpo neutro é um corpo que contem a mesma quantidade de cargas positivas e negativas.

Em relação ao magnetismo puro, também na Grécia antiga se conhecia as propriedades de um minério de ferro encontrado na região da Magnésia, a magnetita (Fe₃O₄): um pedaço de magnetita é um imã permanente que atrai pequenos fragmentos de ferro. Muito antes de ter uma relação com a eletricidade, em 1100 A.C. os chineses já haviam descoberto que uma agulha de magnetita capaz de se orientar livremente num plano horizontal alinha-se aproximadamente na direção norte-sul. Eles usavam este aparelho como uma bússola para navegação.

No tratado publicado por William Gilbert em 1600, ele cita pela primeira vez que a própria Terra atua como um grande imã.

Um imã permanente, como, por exemplo, a agulha magnética de uma bússola, tem um pólo norte N e um pólo sul S, sendo fácil verificar, com dois imãs, que seus pólos de mesmo nome se repelem e que os pólos de nome contrários se atraem. Tendo como base esse fato, é possível pensar em criar uma ciência do magnetismo analogamente à eletricidade, com cargas positivas e negativas. Entretanto, experiências mostram que não é possível separar um pólo de outro em um imã.

Os experimentos realizados que mostraram alguma relação entre a eletricidade e a magnetismo só foram feitos no início do século 19, onde se verificaram os efeitos magnéticos das correntes. Com o grande experimento de Faraday, ele mostrou o fenômeno de indução eletromagnética, ou seja, a variação de campos magnéticos com o tempo produzia campos elétricos.

O efeito contrário, que eletricidade implicava em magnetismo, foi predito teoricamente por Maxwell quando formulou a teoria clássica do eletromagnetismo. A verificação experimental da teoria foi feita por Hertz através da produção de ondas de rádio.

Como um esforço final para consolidar eletricidade e magnetismo, no inicio do século 20, o eletromagnetismo, como já era chamado, foi incorporado à teoria da relatividade restrita de Einstein, e percebeu-se que campos elétricos e magnéticos são partes de um campo mais geral, denominado campo eletromagnético. Posteriormente o eletromagnetismo foi incorporado à ciência do muito pequeno, a mecânica quântica, onde outros resultados interessantes puderam ser tirados.