sexta-feira, 2 de setembro de 2011

Agulha magnética de Oersted

Em 1801, Oersted iniciou uma série de viagens à Alemanha e à França, no decurso das quais teve a oportunidade de conhecer Ritter, com quem conseguiu demonstrar a existência de relações entre os fenómenos eléctricos, o calor, a luz e os efeitos químicos. Depararam-se, no entanto, com algumas dificuldades na tentativa de descobrir uma eventual relação entre a electricidade e o magnetismo. W. Gilbert, em 1660, na sua obra De Magnete, afirmara que a electricidade e o magnetismo são duas manifestações de uma força única inerente a toda a matéria. 

Em 1785 Coulomb determinara, com a sua balança electrostática, a lei quantitativa que regula a interacção entre corpos electrizados. O comportamento qualitativo da electricidade estática já tinha sido determinada pelo físico francês Charles du Fay no ano de 1733. Em consequência dos trabalhos de Coulomb, era aceite pela comunidade científica a independência dos comportamentos magnético e eléctrico manifestados pela matéria, uma vez que os fluidos magnéticos jamais podiam abandonar uma barra magnética, enquanto os fluidos eléctricos o podiam fazer. No entanto, a escola alemã, influenciada pela Filosofia da Natureza, acreditava na unidade de todas as forças e procurava estabelecer uma relação entre aqueles dois tipos de fenómenos. Estes trabalhos tiveram uma influência decisiva nos trabalhos de investigação de Oersted.

Em Janeiro de 1804, Oersted regressa à Dinamarca, onde continua a desenvolver a sua investigação em Física e Química. No seu trabalho Pesquisa sobre a Identidade das Forças Eléctricas e Químicas, publicado em 1812, admite a hipótese de os fenómenos magnéticos serem produzidos pela electricidade. Em 1817 construiu, juntamente com Esmark, uma grande bateria com uma pequena resistência interna, com a qual realizou diversos estudos sobre fenómenos eléctricos. No inverno de 1819-20, quando proferia um conjunto de lições sobre electricidade, magnetismo e galvanismo, observou, perante a audiência, o efeito de uma corrente eléctrica sobre uma agulha magnética. Ao contrário do que muitas vezes se afirma, este acontecimento não terá sido meramente acidental, já que há alguns anos a sua pesquisa estava orientada nesse sentido.

Em 21 de Julho de 1820, Oersted anunciou a sua descoberta no artigo intitulado "Experimenta circa effectum conflictus electriciti in acum magneticam". Neste artigo são descritas algumas das suas experiências, bem como algumas regras para determinar a direcção da força sobre o pólo magnético.

Segundo Oersted, quando se põem as duas extremidades de uma pilha em contacto por meio de um fio metálico, produz-se "conflito eléctrico" no condutor e no espaço que o circunda, o que provoca o desvio da agulha magnética.

No mesmo artigo, Oersted afirma ainda que "o pólo situado debaixo do ponto pelo qual entra a electricidade negativa se move para Este e o pólo situado por cima do ponto pelo qual entra a electricidade negativa se move para Oeste". Esta observação permitiu-lhe concluir que o "conflito eléctrico" deveria descrever círculos coaxiais, sendo o eixo comum destes círculos coincidente com o próprio fio condutor da electricidade. Para além deste movimento em círculos, admitiu igualmente um movimento progressivo, ao longo do condutor eléctrico, resultando da associação daqueles dois movimentos uma linha em espiral.

Duas agulhas magneticas com um arame ou fio de cobre para transmittir a corrente voltaica. Servem para mostrar a influencia da corrente sobre a direcção da agulha.
As experiências realizadas por Oersted, utilizando um instrumento de concepção relativamente simples, foram suficientes para fazer abalar as estruturas da Mecânica Newtoniana. A natureza desta força magnética era distinta das forças conhecidas até então. Não se tratava, certamente, de uma força central, já que não estava orientada segundo uma linha recta passando pelos dois pontos em interacção, como acontece no caso das forças gravitacionais, das forças de interacção entre cargas eléctricas em repouso ou entre os dois pólos dum íman. Esta experiência colocou, por conseguinte, um desafio à comunidade científica.

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