segunda-feira, 30 de janeiro de 2023

Aula 03 - Fundamentos de Magnetismo

A descoberta do Magnetismo remonta a 3000 a.C., quando na Ásia Menor um pastor observou que a ponta metálica do seu cajado era muitos vezes atraída pelo solo. Após algumas observações, o pastor concluiu que essa atração era exercida por uma espécie de rocha a que se deu o nome de Magnetite.
Também na Grécia Antiga, um filósofo de nome Tales observou que pequenos objetos eram atraídos pelo âmbar, depois de friccionado. Como não havia explicação para este fenômeno, atribuía-se a esta resina fóssil um poder mágico. Muitos séculos mais tarde, descobriu-se que outros materiais, depois de friccionados, também atraíam outros corpos. Esta propriedade passou a chamar-se eletricidade, que deriva do grego Elektron, que significa âmbar.

Um ímã atrai objetos que tenham ferro na sua constituição e por isso diz-se que tem propriedades Magnéticas, as quais alteram a zona do espaço que o envolve, criando à sua volta um campo magnético.
Este campo magnético é mais intenso junto às extremidades do ímã. O ímã apresenta dois pólos, o Pólo Norte (N) e o Pólo Sul (S). Ao aproximar dois ímã, estes podem sofrer atração ou repulsão, conforme a orientação dos seus pólos. Assim, ao aproximar dois ímã com pólos opostos, estes atraem-se e com pólos iguais, estes repelem-se. As agulhas magnéticas são ímã artificiais, que podem rodar facilmente em torno de um eixo. Quando colocadas próximo de um ímã orientam o seu Pólo Sul para o Pólo Norte do ímã e vice-versa. 
I - nas primeiras observações realizadas a respeito dos ímãs foi possível verificar que eles tinham a capacidade de interagir entre si e também atraíam pequenos pedaços de ferro. Percebeu-se também que colocando limalhas de ferro próximas ao ímã, elas se aglomeravam em sua extremidade. As regiões onde as limalhas aglomeravam passou a ser chamada de polos do ímã. Convencionou então o polo norte e o polo sul.
II – colocando um ímã suspenso por um fio, de modo que ele possa girar livremente, percebeu-se que ele sempre se posiciona em direção ao norte-sul geográfico do lugar onde está suspenso. Sendo assim, convencionou que o polo norte do ímã é aquele que aponta para o norte geográfico e polo sul é a extremidade que aponta para o sul geográfico.
III – os ímãs exercem, entre si, forças de ação mútua de atração e repulsão, conforme a posição em que são postos um frente ao outro. Portanto, dizemos que os polos iguais de um ímã exercem forças de repulsão e os polos diferentes exercem força de atração quando colocados próximos.
IV– outra propriedade observada nos ímãs foi a capacidade de inseparabilidade de seus polos. Essa capacidade permite ao ímã, quando for quebrado, criar novos polos, isto é, independentemente do quanto ele seja quebrado, sempre surgirão os polos norte e sul no ímã.
Força entre Pólos Magnéticos
Os ímãs têm dois pólos bem definidos, um N e outro S. Um pólo unitário pode ser considerado como aquele que repele um pólo exatamente semelhante, colocado a 1 centímetro de distância, com uma força de 10 micronewtons.
A lei de Coulomb para o magnetismo diz que a força entre dois pólos magnéticos é diretamente proporcional ao produto das intensidades magnéticas dos pólos e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. A força é de repulsão e os pólos magnéticos forem iguais ou de atração se os pólos magnéticos forem diferentes.
As linhas de fluxo de um campo magnético são coletivamente chamadas fluxo magnético, para o qual se usa o símbolo F, a letra grega Phi. A unidade de fluxo de indução magnética no Sistema Internacional de Unidades é o weber (wb).

Em 1800 Alessandro Volta fez uma interessante descoberta que permitiu uma melhor compreensão dos fenômenos elétricos. Alessandro Volta consegue finalmente construir uma pilha, a pilha de Volta, o que permitiu inúmeras pesquisas no que diz respeito aos fenômenos elétricos.
Vinte anos mais tarde, em 1820, um cientista de nome Oersted descobre, por acaso, que um fio quando percorrido por corrente eléctrica exerce um efeito, semelhante ao de um ímã, sobre uma agulha magnética.
Estabelece-se assim a ligação entre Eletricidade e Magnetismo.

Em 1820, Hans Christian Oersted (1777-1851) mostrou que uma bússola sofria deflexão quando era colocada perto de um fio percorrido por uma corrente. Por outro lado era conhecido que campos magnéticos produzem deflexão em bússola, o que levou Oersted a concluir que correntes elétricas induzem campos magnéticos. Com isto ele havia encontrado, então, uma conexão entre eletricidade e o magnetismo. Ele observou também, que os campos magnéticos produzidos por correntes elétricas, em um fio retilíneo, tinham a forma de círculos concêntricos como mostra a figura (a). O sentido destas linhas é indicado pelo norte da bússola. Uma outra forma de se determinar o sentido das linhas de B é usar a regra da mão direita, a qual é mostrada esquematicamente figura (b).
Há muito tempo se observou que certos corpos tem a propriedade de atrair o ferro. Esses corpos foram chamados ímãs. Essa propriedade dos ímãs foi observada pela primeira vez com o tetróxido de triferro, numa região da Ásia, chamada Magnésia. Por causa desse fato esse minério de ferro é chamado magnetita, e os ímãs também são chamados magnetos.
A magnetita é o ímã que se encontra na natureza: é o ímã natural. Mas, podemos fazer com que os corpos que normalmente não são ímãs se tornem ímãs. Os ímãs obtidos desse modo são chamados ímãs artificiais. Chamamos corpo neutro àquele que não tem propriedade magnética; corpo imantado àquele que se tornou ímã. Chamamos imantação ao processo pelo qual um corpo neutro se torna imantado. Teoricamente, qualquer corpo pode se tornar um ímã. Mas a maioria dos corpos oferece uma resistência muito grande à imantação. Os corpos que se imantam com grande facilidade são o ferro e certas ligas de ferro usadas na fabricação de ímãs permanentes. Uma dessa ligas é o ALNICO, composta de ferro, alumínio, níquel, cobre e cobalto.
Os principais processos de imantação são: Por indução magnética que é o fenômeno pelo qual uma barra de ferro se imanta quando fica próxima de um ímã. Por "aproximação" no qual uma barra de ferro neutra é colocada próxima de um ímã, ela se imanta. Por corrente elétrica onde temos um condutor enrolado em uma barra de ferro e percorrido por uma corrente elétrica; a barra de ferro se torna um ímã. Como a imantação foi obtida por meio de uma corrente elétrica, esse ímã é chamado eletroímã. 
Há bastante aplicações para os eletroímãs pois conseguimos obter eletroímãs muito mais possantes do que os ímãs naturais e ter o controle do eletroímã, controlando a corrente que passa pelo condutor; assim, aumentando a intensidade da corrente, o eletroímã se torna mais possante; suprimindo-se a corrente, ele deixa de funcionar.

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© Direitos de autor. 2017: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 15/01/2017


segunda-feira, 23 de janeiro de 2023

Aula 02 - Fundamentos de Eletrostática

Vários experimentos de eletrização por atrito foram realizados por Tales, Fracastoro, Gilbert, , Nollet, Dufay e Desaguliers. O primeiro deste fenômenos de eletrostática foi descoberto com o âmbar (resina fossilizada chamada de “elektron"), mais ou menos há 25 séculos, pelo filósofo grego Tales, da cidade de Mileto (640 – 540 a.C.). Ele observou que o âmbar, depois de atritado, adquire a propriedade de atrair corpos leves. O âmbar atritado (friccionado na pele de gato) atraía vários tipos de objetos pequenos, tais como: fio de cabelo, folha seca, e felpas de tecidos.

Eletrostática por Tales de Mileto

Na primeira experiência cortamos vários pedacinhos de papel e os deixamos sobre a mesa. Pegamos também um pente plástico ou então uma régua plástica. Também pode ser utilizado o corpo rígido de uma caneta, desde que feito de um único material para evitar a ocorrência de efeitos mais complicados (isto é, a caneta não deve ter partes metálicas, etc). Então aproximamos o pente de plástico dos papeizinhos, sem tocar neles. Nada acontece nos papeizinhos ao aproximar o pente dos papeizinhos.
Agora atritamos o pente no casaco de lã ou em uma folha de papel (como o papel toalha, papel higiênico ou guardanapo de mesa), esfregando-o rapidamente para frente e para trás.
Em seguida aproximamos o canudo atritado dos papeizinhos, novamente sem tocá-los, apenas chegando bem perto. Observa-se que a partir de uma certa distância eles pulam para o pente atritado e alguns papeizinhos ficam grudados nele. Podemos afastar o canudo da mesa que eles continuam grudados nele, veja figura.
Na figura temos um pente atritado longe de papeizinhos e o pente atritado atrai os papeizinhos ao se aproximar deles.
Definições: Em geral se diz que o corpo de plástico que não foi atritado e que não atrai os pedacinhos de papel está eletricamente neutro ou, simplesmente, neutro. Também se diz que o corpo de plástico, ao ser atritado, adquiriu uma carga elétrica ou que ficou eletrizado, eletrificado, carregado eletricamente ou, simplesmente, carregado. O processo é chamado de carga por atrito, eletrização por atrito ou de eletrificação por atrito. A atração entre estes corpos é chamada algumas vezes de atração elétrica ou de atração eletrostática.
Eletrostática com o Perpendículo de Fracastoro
O instrumento elétrico mais antigo inventado pelo homem foi criado por Girolamo Fracastoro (1478-1553), ele foi um poeta, médico e filósofo de Verona. Fracastoro é mais conhecido por seus trabalhos de medicina, especialmente epidemiologia, sendo dele a denominação de sífilis para uma conhecida doença venérea.
Fracastoro apresentou este instrumento em um livro que publicou em 1546. Ele o utilizou para mostrar que o âmbar atritado atrai não apenas palha e gravetos, mas também um outro pedaço de âmbar e até mesmo um metal como a prata. Foi ele também quem descobriu que o diamante tem a capacidade de atrair corpos leves ao ser atritado, assim como o faz o âmbar atritado.
Pela descrição anterior vem que Fracastoro deveria prender na parte inferior de seu perpendículo um pequeno pedaço de âmbar ou de prata. Ao aproximar um âmbar atritado do perpendículo, teria observado que este pedaço de âmbar ou de prata se afastava da vertical, aproximando-se do âmbar atritado. A vantagem do perpendículo é que atração do fio contrabalança o peso do corpo. Isto é, a atração gravitacional da Terra é equilibrada pela tração do fio. Isto facilita a observação do movimento horizontal do pequeno corpo que está suspenso na parte inferior do fio. Suponha que, em vez disto, o pedacinho de âmbar estivesse solto sobre uma mesa. Neste caso seria difícil, devido ao peso e à densidade destes corpos, observar este pedacinho de âmbar ou de prata sendo suspenso no ar e sendo atraído por um âmbar atritado que se aproximasse por cima dele.
Eletrostática com o Versório de Gilbert
Um dos cientistas que deu início às pesquisas modernas sobre o magnetismo e sobre a eletricidade foi William Gilbert (1544-1603), um médico inglês. Em 1600 ele publicou um livro muito importante na história da ciência, "Sobre os Imãs e Corpos Magnéticos e sobre o Grande Imã, a Terra". Nesta obra relata muitas descobertas relevantes sobre magnetismo.
Na sua época a orientação da bússola era explicada por um alinhamento dos polos magnéticos da bússola com os polos da esfera celeste. Gilbert propôs pela primeira vez a ideia de que a Terra é um grande ímã, fornecendo assim um modelo para a orientação da bússola explicada por sua interação magnética com a Terra. No segundo capítulo de seu livro ele descreve diversas experiências de eletrostática com o intuito de distinguir os fenômenos associados ao ímã dos fenômenos associados ao âmbar. Para istro construiu o versório de Gilbert.
Versório é um instrumento que normalmente consiste de duas partes: um membro vertical, que age como um suporte fixo em relação à Terra, e um membro horizontal capaz de girar livremente sobre o eixo vertical definido pelo suporte. Ele é similar a uma bússola magnética em sua construção, exceto pelo fato do membro horizontal não ser magnetizado como ocorre na bússola. Conceitualmente, a habilidade do membro
horizontal poder girar livremente significa que este instrumento é muito sensível a torques externos muito pequenos. Portanto, pode ser usado para detectar estes torques da mesma forma como uma bússola detecta o torque magnético exercido pela Terra.
Quando em repouso, o versório vai apontar para uma direção horizontal arbitrária (ele pode apontar ao longo da direção Leste-Oeste, por exemplo, ou pode apontar para uma árvore específica).
Aproxima-se um plástico (canudo, régua, ...) neutro de um versório metálico, sem tocá-lo. Observa-se que nada acontece. Atrita-se o plástico e repete-se a experiência com o plástico atritado. Neste caso observa-se que os versórios feitos de todos os metais são orientados pelo plástico atritado, tendendo a ficar apontando para o plástico. O mesmo ocorre se o versório for feito de papelão ou de madeira. Esta experiência mostra que o plástico atritado influencia corpos próximos.
Cargas negativas e positivas de Dufay
Charles François Cisternay Dufay (1698-1739), com suas experiências utilizando uma folha de ouro, eletrificado com haste de vidro atritada, a folha foi repelido pela haste, mas foi atraído por outro haste de resina atritada e este foi o ponto de partida para uma descoberta de grande importância na história da eletricidade: "Há dois diferentes tipos de eletricidade, muito diferentes uma das outra: um chamado eletricidade vítreo e outros resinoso. O primeiro é o de vidro, quartzo, pedras preciosas, pêlos e muitas outras substâncias, o segundo é o âmbar, goma-laca, seda, linha, papel e outros organismos ".
Ao realizar experiências com vários corpos electrificados, descobriram que podem ser separados em dois grupos: um primeiro grupo que consiste em organismos cujo desempenho é igual à de uma barra de vidro é friccionado com seda. Neste caso, podemos ver que tudo desse conjunto corpos eletrizados se repelem é, dito hoje, que esses corpos são eletrificados positivamente , ou que, quando friccionado, adiquiriu uma carga elétrica positiva.
O segundo grupo é constituído pelos corpos que se comportam como uma barra de borracha dura (resina) esfregado com um pedaço de pele de gato. Pode-se também observar que todos os corpos deste grupo repelem, mas atrair os corpos do grupo anterior.
Desses corpos é dito hoje em dia que são eletrificadas negativamente , ou que adquiriram carga negativa Dufay e chegou à seguinte conclusão: Existem dois tipos de eletricidade, chamou de eletricidade positiva ou vítreo e outras resinosas ou negativo. As cargas  elétricas do mesmo tipo repelem e de tipo diferente atraem.
Os eletroscópios de 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. O eletroscópio do tipo folhas é o mais conhecido.
Esse tipo de eletroscópio é formado por duas finas lâminas de ouro presas numa das extremidades de uma haste metálica, sendo que na outra extremidade dessa mesma haste é presa uma esfera de material condutor. Tal sistema é acondicionado dentro de uma ampola de vidro, suspenso e totalmente isolado. Quando se aproxima um corpo eletrizado da esfera condutora, as lâminas de ouro do eletroscópio se abrem, pois o corpo eletrizado induz na esfera condutora, cargas de sinal contrário às dele, produzindo assim a repulsão entre as folhas. Quando está neutro, as lâminas permanecem fechadas. Se você afastar o corpo eletrizado as lâminas retornam à situação inicial, mas se você encostá-lo na esfera haverá eletrização por contato e as lâminas se abrirão. Os eletroscópios detetam apenas se um corpo está ou não eletrizado, não detetando o tipo de sinal de sua carga.
Atração de líquidos de Desaguliers
Na experiência trabalhamos com substâncias sólidas. Agora vamos ver o efeito do âmbar ou do plástico atritado sobre líquidos. Novamente o ideal é aproximar um canudo (estando ou não atritado) do líquido, mas sem que exista o toque entre ambos.
Abre-se uma torneira e deixa-se escorrer de forma contínua um fino filete de água. Aproxima-se um canudo de plástico neutro do filete e nada acontece.
Agora atrita-se o canudo e repete-se a experiência. Neste caso observa-se que o filete de água curva-se visivelmente no sentido do canudo! Isto é mais facilmente observado quando aproximamos o canudo atritado da parte superior do filete, onde a água tem uma velocidade menor. Às vezes a atração é tão grande que o filete de água encosta no canudo.
Uma experiência análoga a estas parece ter sido realizada pela primeira vez por Jean Théophile Desaguliers (1683-1744) em 1741.

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© Direitos de autor. 2017: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 15/01/2017

segunda-feira, 16 de janeiro de 2023

Aula 01 - Evolução e domínio da eletricidade

Mais de 2.000 anos atrás, os gregos descobriram que o âmbar friccionado com peles atrai objetos leves, como poeira ou penas. Duas varas friccionadas de âmbar quando aproximadas se repelem. Mas as razões para isso não foram entendidas.

William Gilbert, relendo o trabalho dos gregos por volta de 1600, estava mais interessada em magnetismo (ele sugeriu que a Terra se comportava como um ímã gigantesco). Deu-se conta, contudo, que as forças atrativas e repulsivas entre as hastes esfregadas foram muito semelhantes às forças atrativas e repulsivas exercida pelos imãs que ocorre naturalmente. Gilbert nomeado o novo campo de estudo "eletricidade", uma palavra derivada da palavra grega para âmbar. No decorrer do tempo, verificou-se que muitas outras substâncias além de âmbar, podem produzir efeitos eléctricos. O principal trabalho de Gilbert foi De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure (Sobre os ímãs, os corpos magnéticos e o grande imã terrestre) publicado em 1600. Em seu trabalho descreve diversas de suas experiências com seu modelo de terra chamado terrella. Das experiências, ele conclui que a Terra era magnética e esse era o motivo pelo qual as bússolas apontam para o norte (anteriormente, era se dito que isto se devia a estrela polar ou as grandes ilhas magnéticas no pólo norte que atraiam a bússola).



Otto von Guericke, no século 17, fez uma grande bola de enxofre, que ele poderia rodar com uma mão e esfregue com a outra. Além de ser capaz de atrair pequenos pedaços de papel, (em vez de forma inesperada) produziu um estalo e minutos faíscas no processo de fricção. Pela primeira vez, viu-se que a eletricidade podia correr - na verdade, pensava-se que a eletricidade era algum tipo de líquido que pode ser transferida de um objeto para outro, esfregando.Notabilizado pelo estudo do vácuo e da eletrostática. Por volta de 1650, construiu uma máquina que provava os princípios da pneumática, realizou experiências com a pressão pneumática e com o vácuo. Concebeu experiências sobre a propagação do som e a extinção das chamas no vácuo. Em 1654 realizou uma série de experimentos chamados de experiência dos hemisférios de Magdeburg, onde estudou os efeitos da pressão atmosférica. Otto von Guericke projetou e construiu a primeira máquina eletrostática, constituída essencialmente de um globo de enxofre que podia ser girado e friccionado com a mão, de onde saltavam centelhas, o que o levou a teorizar a natureza elétrica dos meteoros luminosos, em especial dos relâmpagos.

Dispositivo bola de enxofre do Guericke foi amplamente utilizado e desenvolvido pelos primeiros cientistas. Foi um dos primeiros métodos de produção de eletricidade. Mais tarde, foi descoberto como, tendo feito o elétrico "fluido", que poderia ser armazenado em uma garrafa de Leyden - uma garrafa parcialmente cheio de água com uma corrente de metal pendurado por uma rolha no gargalo da garrafa. Este foi o precursor do capacitor. Musschenbroek e o seu aluno Andreas Cunaeus descobriram a possibilidade de armazenar energia numa garrafa cheia de água, onde estava mergulhada uma haste de bronze; a mão do experimentador fechava o circuito. O dispositivo para servia para armazenar cargas elétricas, foi o primeiro capacitor elétrico. O experimento montado em 1746 envolvendo um cano de arma pendurado em fios de seda. Numa extremidade que recebia a eletricidade estática de um globo de vidro rotacionado rapidamente com as mãos. Na outra extremidade com uma garrafa de vidro contendo um pouco de água, suspensa com um fio de bronze pendurada no suporte.

Benjamin 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 perigosa experiência, realizada em 15 de junho de 1752, comprovou à comunidade científica da época que o raio é apenas uma corrente elétrica de grandes proporções. Como cientista voltado à praticidade e à utilidade de suas descobertas, 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. Estava inventado o para-raios.

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 atribuida a Galvani a descoberta da bioeletricidade.




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.

O primeiro efeito importante da corrente elétrica a ser descoberto foi a sua capacidade de quebrar compostos químicos em seus elementos, ou eletrólise. No início do século 19 dois químicos ingleses, Carlisle e Nicolson, conectado as duas extremidades de uma pilha voltaica para dois fios de platina em tubos contendo ácido diluído. Bolhas rose dos fios e verificou-se que os fios foram de um composto de oxigénio, enquanto aqueles na outra eram hidrogénio. Os químicos concluiu corretamente que a água tinha sido decomposto em elementos que construíram-se, pela corrente elétrica.



Em 1819, um inteiramente sabia aspecto de energia elétrica tornou-se aparente. Desde os dias de Gilbert pensava-se que a eletricidade e o magnetismo estavam de alguma forma relacionados. Quando Hans Oersted desviou a agulha da bússola magnética por uma colocação de um fio carregando uma corrente elétrica sobre ela, ele demonstrou a natureza dessa relação - um fio transportando uma corrente elétrica se comporta como um ímã. Oersted passou a provar, em 1820, de que o fio torna-se rodeada por um campo magnético. 
André-Marie Ampère seguido essa descoberta com uma maravilhosa série de experimentos através da qual ele foi capaz de demonstrar completamente as leis de força entre os fios que transportam atual. Uma vez que as forças obedeceu leis, e quanto maior for a corrente, maior será a força é exercida, este efeito pode ser usado para as medições eléctricas precisos - é o princípio em que o galvanómetro, e a maioria dos amperímetros e voltímetros baseiam. Eletricidade tornou-se pela primeira vez uma ciência exata. 
Georg Ohm e, mais tarde, Kirchoff foram capazes de indicar a relação entre corrente, tensão e resistência em um circuito.

Georg Simon Ohm foi um físico e matemático, estudante da Universidade de Erlangen. Ohm realizou experiências e definiu o conceito de resistência elétrica.
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.

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.

Michael Faraday foi o próximo descobridor elétrica importante. Ele rapidamente seguiu o trabalho de Oersted, utilizando grandes rolos de arame para fazer eletroímãs poderosos. Com estes Faraday foi capaz de fazer o primeiro motor elétrico simples. As forças que atuam entre duas bobinas de fio, um fixo e um móvel, faria a um móvel girar. Em seguida, ele ocorreu vários cientistas que, se uma corrente eléctrica pode produzir um efeito magnético, o reverso deve acontecer, e um íman pode ser usado para fazer uma corrente. Durante dez anos Faraday olhou para este efeito, até que finalmente ele conseguiu mostrar como uma corrente mudando em um fio pode produzir uma corrente em um fio vizinho. Este efeito é conhecida conhecida como a indução eletromagnética. A descoberta de Faraday levou diretamente para o dínamo, ou princípio gerador - quando uma bobina de fio é feito para rodar em um campo magnético de uma corrente é gerado no fio.

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. 

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. 
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. 

Em 1850, praticamente todos os efeitos elétricos importantes tinha sido descoberto e explicado. 

Houve duas exceções principais. Uma delas 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.
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.
Vinte e quatro anos depois, em 1887, Heinrich Hertz, físico alemão, realmente fez e detectou essas ondas. Esta descoberta levou à ideia, desenvolvida extensivamente por Gugielmo Marconi, que as ondas electromagnéticas pode ser usado para transmitir mensagens, sem fios, através do ar. Eles foram usados ​​primeiramente para enviar sinais telegráficos, ao longo de grandes distâncias, e, no século 20, para transmitir sinais de visão e som.





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.
Robert Millikan, em 1911, mostrou que o elétron realizado a menor quantidade de carga possível. As minúsculas partículas, que estão presentes em toda a matéria, distinguiam-se por a quantidade de eletricidade que eles carregam.

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