Magnetismo e Lei de Ampère

Olá a todos. Hoje vou comentar sobre magnetismo e campo magnético, para podermos estudar os indutores. Essa matéria é bastante interessante e acredito que vai ser legal falar sobre ela. Mas o que é magnetismo? O que é Lei de Ampère? E por que isso nos interessa? Essas perguntas serão discutidas neste post.

O magnetismo é a denominação para alguns fenômenos naturais relacionados a atração ou repulsão de objetos. Eles foram inicialmente observados em objetos chamados imãs, que possuem naturalmente essas propriedades magnéticas. Foi percebido que ao redor desse imã aparecia um campo vetorial, que foi denominado campo magnético. Também foi percebido que esse imã possuía duas regiões opostas, que foram chamadas de pólos. Observou-se que, ao cortar um imã, os dois pedaços resultantes também possuíam dois pólos. E, conforme efetuava-se repetidos cortes, sempre apareciam os mesmos dois pólos nos pedaços resultantes. Esse curioso fenômeno foi denominado "inseparabilidade dos pólos". Por convenção, esses pólos foram chamados de "Norte" e "Sul".


Mas o que dá ao imã essas estranhas propriedades magnéticas? Essa pergunta ficou em aberto por muito tempo, até se descobrir o que criava um campo magnético. Marinheiros já haviam percebido que raios durante tempestades podiam "confundir" as bússolas usadas na navegação. Mais tarde o cientista dinamarquês Hans Christian Ørsted fez um experimento e anunciou que uma corrente elétrica que percorre um fio consegue desviar a agulha de uma bússola, pelo fato de criar um campo magnético ao seu redor. Neste ponto se viu a ligação entre eletricidade e magnetismo, o que permitiu a unificação de dois ramos da física (Eletricidade e Magnetismo) dando origem ao que se conhece por Eletromagnetismo.


Mas com isso ainda não respondemos o que concede ao ímã suas propriedades magnéticas. Bem, percebeu-se que a corrente criava um campo magnético. Mas corrente é o fluxo de cargas elétricas. Assim, percebeu-se que cargas elétricas em movimento criam, além do campo elétrico, um campo magnético. Mas no ímã, onde estão as cargas elétricas em movimento? Bem, os átomos do ímã contêm elétrons, que estão sempre em movimento. Porém no ímã esses elétrons tem uma propriedade interessante: eles possuem todo o mesmo "spin". Spin é popularmente definido como o sentido de rotação do elétron. Apesar de ser incorreta, essa definição servirá para nós. Como todos os elétrons se movem no mesmo "sentido", o campo que cada um cria é somado com o dos outros, resultando em um campo magnético significativo em torno do ímã.

Porém o conhecimento de que uma corrente elétrica criava um campo magnético nos possibilitou a criação de eletroímãs. Geralmente feito com bobinas (que são fios enrolados), eles criam um campo magnético quando uma corrente elétrica os atravessa. Nesses eletroímãs também ocorre a existência de pólos, sendo um o Sul e o outro o Norte. Os eletroímãs e seu domínio possibilitaram a criação de diversos dispositivos eletromecânicos, como os relés, os motores, os geradores de eletricidade, etc.


A tal Lei de Ampère é justamente a lei que relaciona o campo magnético ao redor de um condutor com a corrente elétrica que o atravessa. Evitarei nessa postagem uma abordagem mais matemática, devido a sua maior complexidade. Porém, em posts futuros, é possível uma retomada mais rigorosa a esse tópico.

E com isso eu encerro a postagem dessa semana sobre magnetismo. Eu admito que achei a postagem um tanto superficial, porém o objetivo do post é abrir caminho para estudarmos os indutores. Por isso estou satisfeito com o conteúdo dessa postagem. Futuramente prometo um aprofundamento nesse tópico que é, sem sombra de dúvida, fascinante. Abraço e até a próxima!