O Eletromagnetismo, Pascal Lefebvre O segundo período da história da
Electricidade começa em 1800 por um facto novo, revolucionário:a descoberta da pilha eléctrica por Alessandro Volta (1745-1827)
(instrumentos 135 e 136). A sua montagem permitiu-lhe dar uma
explicação à contracção muscular que Luigi
Galvani (1737-1798) havia fortuitamente provocado quando da
dissecação de uma rã em 1791: os espasmos não eram
devidos a uma qualquer "electricidade animal", como pensava Galvani, mas sim
à electricidade produzida pelo contacto entre diversos metais em meio
ácido.
As primeiras aplicações desta nova fonte de corrente dizem
respeito à Electroquímica e foram imediatas: a partir de 1800,
com efeito, Anthony Carlisle (1768-1840) e William Nicholson (1753-1815)
efectuaram a electrólise da água (instrumentos 138 e 139). Quatro
meses mais tarde, William Cruikshank (1745-1800) adaptou uma pilha
especialmente para a deposição de cobre sobre outros metais. No
ano seguinte, Humphrey Davy (1778-1829) iniciava as suas
investigações em Electroquímica que haveriam de
levá-lo a isolar, pouco a pouco, diversos elementos alcalinos
(potássio, sódio, bário, estrôncio, cálcio e
magnésio) e a produzir a fonte luminosa artificial mais intensa do
século, a lâmpada de arco voltaico.
Ao resolver o problema da polarização dos eléctrodos, pela
utilização de dois líquidos separados por um vaso
poroso, John Daniell (1790-1845) inaugurou em 1836 uma nova
geração de pilhas.
O telégrafo de Bréguet (instrumento 145) é outra
aplicação directa da descoberta de Volta.
A descoberta do electromagnetismo por Hans Christian Oersted (1777-1851) em
1820 constituiu uma nova revolução para a comunidade
científica. Se bem que Coulomb tivesse publicado que não
podia existir relação entre a electricidade e o magnetismo,
que considerava como dois fenómenos naturais totalmente diferentes,
Oersted provou que uma corrente eléctrica faz desviar a agulha de uma
bússola (instrumento 140).
André-Marie Ampère (1775-1836) iniciou imediatamente um estudo
experimental aprofundado do novo fenómeno (instrumentos 141 e 143). A
partir de 1820, apresentou numerosas memórias à Academia das
Ciências relatando a descoberta e a análise da acção
de um íman sobre uma corrente e as interacções entre duas
correntes (que designava por fenómenos electrodinâmicos). A sua
célebre lei da interacção entre correntes
eléctricas apareceu em 1827. Tendo observado a existência de
campos magnéticos na vizinhança de uma fonte eléctrica,
Ampère tinha sugerido, a partir de 1820, a Dominique Arago (1786-1853)
uma primeira aplicação: o electroíman.
Uma vez que o desvio da agulha magnetizada depende da intensidade da corrente,
a descoberta de Oersted sugeriu um instrumento de medida fundamental: o
galvanómetro. A partir de 1820, Johann Salomo Schweigger (1779-1857)
amplificou o desvio com o auxílio de uma bobine (o multiplicador) e
Ampère neutralizou a influência magnética terrestre com a
sua agulha astática dupla. Em 1825, Leopoldo Nobili (1784-1835)
propôs um modelo que constituiu um grande sucesso. O aparecimento do
galvanómetro foi recebido como uma bênção no mundo
das rãs, cujos músculos eram utilizados até então
para detectar as correntes eléctricas.
Aperfeiçoamentos posteriores, tais como a bússola tangencial de
Claude Pouillet (1790-1868) ou o galvanómetro de duas bobinas de Hermann
von Helmholtz (1821-1894), conduziram em 1858 ao modelo de William Thomson
(Lord Kelvin, 1824-1907) aqui apresentado (instrumento 142). Uma nova
geração de galvanómetros, de bobines móveis, seria
inaugurada em 1880 por Marcel Deprez (1843-1854) e Arsène d'Arsonval
(1851-1940). Em 1827 Georg Simon Ohm (1789-1854) concluiu os seus trabalhos,
inspirados nas teorias de Fourier sobre a condução
calórica, com publicação da célebre lei que trouxe
ao Electromagnetismo uma noção fundamental: a
resistência.
Um fenómeno havia escapado a Ampère: a produção de
uma corrente eléctrica utilizando um íman.
A primeira aplicação deste princípio data de 1832: Nicolas
Constant Pixii (1776-1861) construiu o primeiro gerador de
indução (um grande íman em forma de ferradura roda em
torno de um eixo e induz um fluxo magnético variável em duas
bobines fixas). Os desenvolvimentos deste aparelho conduziram, em 1867, a um
dos feitos altos da história tecnológica belga: a
invenção do dínamo por Zénobe Gramme (1826-1901).
Além disso, Heinrich Ruhmkorff (1803-1877) construiu um transformador
que permitia a produção
Numerosas contribuições, impossíveis de enumerar aqui,
virão melhorar ainda o conhecimento teórico e experimental dos
fenómenos electromagnéticos. Em 1873, o escocês James Clerk
Maxwell (1831-1879) iria coroar esta efervescência intelectual com o
enunciado das suas quatro leis matemáticas do Electromagnetismo. Para
além de explicarem os fenómenos electromagnéticos e
eléctricos, estas quatro equações previam as ondas de
rádio, descobertas por Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894) em 1888 e
lançavam uma ponte entre a Óptica e o Electromagnetismo,
constituindo o primeiro pilar para a unificação do conjunto
das forças da natureza.
de Alessandro Volta a Rudolf Hertz
A descoberta da
indução magnética será obra de Michael Faraday
(1791-1867) em 1831. Este observou que é somente no momento em que se
introduz (ou em que se retira) o íman numa bobine que a corrente se
produz. Após diversas experiências (instrumento 146 e 147)
concluiu que a intensidade da corrente induzida no circuito corresponde
à velocidade das variações do fluxo magnético
através deste circuito.
de tensões muito altas, a
bobina de Ruhmkorff (1851).