Faraday e a Indução Eletromagnética

Turbinas eólicas

Em 1831, Michael Faraday (1791 - 1867) realizou experimentos que o levaram à descoberta da Indução Eletromagnética. Na América do Norte, num período próximo à descoberta de Faraday, Joseph Henry também chegou a descobrir a Indução Eletromagnética. Entretanto, Faraday publicou suas descobertas primeiro. Neste post, vamos responder às seguintes questões: O que é a Indução Eletromagnética afinal?Quais suas aplicações? Quem foi Michael Faraday?

Um autodidata conhecido como Faraday

Vamos começar respondendo à última pergunta. Faraday era filho de um ferreiro em Londres. Os seus estudos foram até à educação escolar básica, contudo Faraday tinha um grande interesse pelas Ciências. Quando conseguiu um emprego de aprendiz de encadernador aos 13 anos, ele teve acesso aos livros que encadernava. Durante 7 anos, ele permaneceu nesse trabalho e lia os livros que encadernava. Foi dessa forma que ele se autoeducou.

Com os seus 20 anos de idade, Faraday se esforçou para poder ter acesso à elite científica da época, pois, ao assistir às palestras de Sir Humphry Davy, o qual fazia parte não apenas da Royal Institution, mas também da Royal Society, Faraday escreveu um livro com notas detalhadas de cada palestra assistida e enviou para Davy. Os esforços de Faraday valeram a pena, pois ele tornou-se assistente de Davy um tempo depois.

Faraday era um experimental. Não tinha muitas habilidades matemáticas, mas conseguiu contornar isso muito bem. As linhas de campo elétrico e campo magnético que os físicos tanto usam atualmente foram desenvolvidas por Faraday. Na época, ele as chamava de “linhas de força”. Ele também desenvolveu trabalhos relacionados a dielétricos (isolantes) em capacitores - a capacitância é medida em farad em homenagem ao Faraday, e à eletrólise.

Indução Eletromagnética Explicada

O que Faraday (e também o Henry) descobriu foi uma maneira de transformar energia mecânica em energia elétrica. Isso pode ser feito através do movimento relativo entre um ímã e uma espira de uma bobina. Se a espira estiver em repouso e o ímã for movimentado na direção da espira, uma corrente elétrica é induzida. Entretanto, se o ímã estiver em repouso e, dessa vez, a espira for movida na direção do ímã, corrente elétrica também será induzida. Logo, o importante é o movimento relativo, pois ele faz as linhas de campo magnético variarem. Observe que para isso não é preciso bateria, pilha ou fontes semelhantes de ddp.

Essa descoberta ocorreu em 1831, mas em 1820, Hans Christian Oersted havia descoberto que correntes elétricas são capazes de produzir campo magnético. Ele fez essa descoberta ao observar que a agulha de uma bússola sofria uma deflexão quando um fio com corrente elétrica era colocada sobre a bússola. Então, a questão que surgiu após a descoberta de Oersted era a possibilidade de se produzir o efeito inverso. 

A descoberta de Faraday prova que o efeito inverso existe. O ponto todo é que, conforme apresentado nas fontes consultadas (confira quais são abaixo), a variação de campo elétrico no tempo produz campo magnético e a variação de campo magnético no tempo produz campo elétrico
 
Dentre as aplicações da Indução Eletromagnética estão o cartão magnético, o transformador e o detector de metal. Máquinas que transformam energia mecânica em energia elétrica foram inventadas, como é o caso do Dínamo, que gera corrente elétrica contínua. Até mesmo a própria distribuição de eletricidade em larga escala se deve à descoberta da Indução Eletromagnética.
 

Fontes Consultadas

Para a escrita desse post, os livros Física Básica (volume 3) do autor H. Moysés Nussenzveig e Física Conceitual do autor Paul G. Hewitt foram consultados.