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.
Referência: Curso de Física Básica 3, H. Moysés Nussenzveig.
