O magnetismo e a eletricidade são dois dos fenômenos mais misteriosos do mundo cotidiano. Eletricidade é o movimento de partículas carregadas submicroscópicas através de um material. Esse fluxo de cargas, ou “corrente”, movendo-se pelos fios de uma casa fornece a energia elétrica necessária para ferramentas e aparelhos modernos. O magnetismo é uma força invisível que permite que os ímãs movam outros ímãs e certos metais à distância. Embora coisas aparentemente muito diferentes, o magnetismo e a eletricidade estão, na verdade, intimamente relacionados.
Eletricidade cria magnetismo
Em 1820, o físico dinamarquês Hans Christian Orsted notou algo incomum ao realizar experimentos com eletricidade. Ele descobriu que quando uma corrente elétrica estava fluindo em um fio, a agulha de uma bússola colocada nas proximidades se movia. A única coisa que poderia fazer isso era um campo magnético. Orsted descobriu que uma corrente elétrica gera um campo magnético.
O magnetismo cria eletricidade
Michael Faraday, ao ouvir sobre a descoberta de Orsted, acreditava que se as correntes elétricas podiam criar campos magnéticos, então os campos magnéticos deveriam ser capazes de gerar correntes elétricas. Em 1831, enquanto realizava uma série de experimentos planejados para testar sua ideia, Faraday descobriu que um ímã se movendo perto de um fio poderia fazer com que uma corrente elétrica circulasse naquele fio.
O Princípio da Indução Eletromagnética
Nem mesmo foi necessário que o ímã se movesse para gerar energia. O fator importante era que o campo magnético ao redor do fio deveria estar mudando. Essa mudança pode ser causada por um ímã em movimento, ou mantendo o ímã parado e movendo a bobina, ou aumentando e diminuindo a potência em um eletroímã. Este princípio, de que um campo magnético variável irá induzir uma corrente elétrica em um condutor, veio a ser conhecido como a lei da indução eletromagnética.
Eletricidade natural produz ímãs naturais
A descoberta de Orsted mostra por que os ímãs têm campos magnéticos que podem mover outros objetos. Toda matéria é composta de átomos. Os elétrons carregados orbitam um núcleo atômico denso. Tudo o que uma corrente é é uma carga elétrica em movimento. Isso significa que cada átomo na natureza está rodeado por uma minúscula corrente elétrica, o que significa que todos os átomos têm um minúsculo campo magnético, pois, como Orsted mostrou, as correntes elétricas geram campos magnéticos. Na maioria dos materiais, esses minúsculos ímãs atômicos apontam em todas as direções e cancelam os efeitos uns dos outros. É por isso que a maioria dos materiais não é magnética. Mas, em alguns materiais, esses pequenos ímãs se alinham, criando um poderoso campo magnético. Esses materiais são ímãs e quase sempre algum tipo de metal.
A conexão
Como Orsted e Faraday mostraram, magnetismo e eletricidade estão intimamente relacionados. Cada um parece ser capaz de criar o outro. Mesmo os ímãs naturais são magnéticos por causa de todas as minúsculas correntes elétricas que passam por eles da maneira certa. Não seria errado dizer que magnetismo e eletricidade são dois aspectos diferentes do mesmo fenômeno.
