Uma Breve História da Eletricidade e do Magnetismo

Uma Breve História da Eletricidade e do Magnetismo

Neste post listaremos alguns dos fatos mais importantes e curiosos da história da eletricidade e do magnetismo, desde a Antiguidade Clássica até os dias de hoje. Os fatos estão listados em ordem cronológica, a maioria com o ano em que ocorreram indicado precisamente, e alguns com uma data aproximada, devido à incertezas cronológicas.

Cronologia

600 a.C – O filósofo grego Thales de Miletus (Tales de Mileto) descobriu que, ao esfregar um pedaço de âmbar em um pano de seda, esse âmbar se tornava carregado com uma energia invisível, e era capaz de atrair outros objetos. Essa energia é o que chamamos de Eletricidade Estática.

Tales de Mileto

Tales de Mileto

1175 – O monge inglês Alexander Necken descreveu o funcionamento de uma bússola

1269 – O estudioso francês Peter Peregrinus escreveu ou primeiro tratado europeu contendo a descrição das propriedades dos ímãs, denominado Epistola de Magnete.

1600 – O médico e cientista inglês William Gilbert citou pela primeira vez a ideia de eletricidade e foi a primeira pessoa a pesquisar as propriedades da pedra-ímã (magnetita), de forma sistemática. Ele escreveu sobre a eletrificação de diversas substâncias e foi a primeira pessoa a empregar os termos “força elétrica”, “pólo magnético” e “atração elétrica”. Ele também repudiava a ideia corrente na época de que a Terra era o centro do Universo e sugeriu que o magnetismo era uma espécie de “alma” do planeta. Suas descobertas foram publicadas no livro De Magnete.

1660 – O físico, químico e filósofo irlandês Robert Boyle descobriu que a força elétrica podia ser transmitida através do vácuo, e estudou a atração e repulsão.

1675 – O químico inglês Stephen Gray fez a distinção entre materiais condutores e materiais não-condutores de cargas elétricas.

1742 – Uma edição da obra Principia, de Isaac Newton, foi publicada, incluindo uma nota no texto que demonstrava a lei do inverso do cubo, relacionada à força entre dois ímãs.

Isaac Newton

Isaac Newton

1750 – O geólogo inglês John Michell publicou a obra A Treatise on Artificial Magnets (Um Tratado sobre Ímãs Artificiais), na qual é descrito o processo de fabricação de ímãs de aço fortes, além de dissertar sobre as forças de atração e de repulsão dos ímãs.

1800 – O físico italiano Alessandro Volta inventou a primeira bateria química.

1809 – O inventor e químico inglês Sir Humphry Davy criou a primeira lâmpada elétrica, que consistia em um pedaço de carbono que emitia luz ao ser conectado por fios a uma bateria.

1820 – Hans Christian Oersted, na Dinamarca, André-Marie Ampère e François Arago, na França, de forma separada, confirmaram a relação existente entre a eletricidade e o magnetismo.
Oersted descobriu, acidentalmente, que uma corrente elétrica percorrendo um fio fazia com que a agulha de uma bússola colocada nas proximidades se movesse.

André Marie Ampère

André Marie Ampère

1821 – O cientista inglês Michael Faraday publicou um importante trabalho sobre o princípio da rotação eletromagnética, o qual posteriormente seria importante para o desenvolvimento dos motores elétricos.

1826 – O físico e matemático alemão Georg Ohm definiu a relação entre potência, corrente, tensão e resistência elétricas nas Leis de Ohm.

O Físico Georg Ohm

Georg Ohm

1831 – Faraday provou que a eletricidade pode ser induzida por alterações em um campo eletromagnético. Também descreveu um motor elétrico, e realizou uma série de experimentos tentando provar que a eletricidade podia ser gerada a partir do magnetismo.

1832 – O fabricante de instrumentos francês Hippolyte Pixii construiu o primeiro magneto, um gerador elétrico manual que usava ímãs permanentes para produzir pulsos periódicos de corrente alternada. Este é considerado o primeiro gerador de corrente elétrica de uso prático.

1834 – O inventor americano Thomas Davenport inventa o motor elétrico, uma das mais importantes invenções na era da eletricidade.

1840 – O físico inglês James Prescott Joule pubica um estudo, On the Production of Heat by Voltaic Electricity, no qual ele descreve a quantidade de calor gerada por uma corrente elétrica que atravessa um condutor – a famosa Lei de Joule.

1844 – A primeira linha telegráfica oficial é completada nos Estados Unidos, e a primeira mensagem é enviada por Samuel Morse, seu inventor.

1845 – O físico alemão Gustav Kirchhoff apresenta suas leis de circuitos elétricos, a Primeira e a Segunda Leis de Kirchhoff.
Michael Faraday descobre uma forma de magnetismo diferente no bismuto, no vidro e outros elementos, que ele batiza de Diamagnetismo.

1486 – Em um ensaio curto, Michael Faraday sugere que a luz poderia ser um fenômeno eletromagnético.

Michael Faraday

Michael Faraday

1850 – O cientista Irlandês-Escocês William Thomson, mais conhecido como Lord Kelvin, apresenta os conceitos de suscetibilidade e permeabilidade magnéticas.

1851 – Lord Kelvin publica sua teoria geral da termoeletricidade.

1853 – Lord Kelvin deriva a fórmula para a energia magnética e desenvolve uma teoria do circuito RLC (Resistor-Indutor-Capacitor)

1858 – O físico e matemático alemão Julius Plücker descobre que forças magnéticas podem curvar os raios catódicos.
Um cabo elétrico telegráfico transatlântico é instalado com sucesso no leito do oceano. Funcionou durante seis meses.

1864 – O conjunto completo das equações do eletromagnetismo de Maxwell aparece em sua publicação On a Dynamical Theory of the Electromagnetic Field

1866 – O engenheiro francês Georges Leclanché inventa a bateria de célula seca, que ainda é empregada atualmente (de forma modificada).

1860 – 1870 – A teoria matemática dos campos eletromagnéticos foi publicada pelo físico teórico escocês James Clerk Maxwell, inaugurando uma nova era na física ao unificar o magnetismo, eletricidade e a luz. As quatro equações de Maxwell (quatro leis da eletrodinâmica) levaram à invenção posterior de tecnologias como a transmissão de energia elétrica, o rádio e a televisão, entre inúmeras outras.

1873 – O engenheiro inglês Willoughby Smith descobre a fotocondutividade ao observar que o elemento químico Selênio conduz a eletricidade melhor quando exposto à luz.
Neste mesmo ano, o físico escocês James Clerk Maxwell publica uma discussão detalhada de sua teoria do eletromagnetismo em sua obra Tratado sobre a Eletricidade e o Magnetismo.

1876 – O inventor americano Charles Brush inventou o dínamo de bobina aberta, um gerador capaz de produzir uma corrente elétrica constante.
Neste mesmo ano, o inventor Alexander Graham Bell recebe uma patente nos Estados Unidos por sua versão do telefone.

1878 – O físico e químico inglês Joseph Swan inventou a primeira lâmpada incandescente de bulbo (lâmpada elétrica). Porém, esse bulbo queimava rapidamente.

Joseph Swan

Joseph Swan

1879 – Thomas Edison, nos Estados Unidos, inventou uma lâmpada incandescente de bulbo, após realizar inúmeros experimentos. Sua lâmpada podia ser usada por cerca de 40 horas sem se queimar. Esta lâmpada foi sendo aperfeiçoada, e em 1880 já era capaz de durar mais de 1200 horas.

1880 – O físico alemão Emil Warburg descobre o efeito da Histerese, no qual materiais ferromagnéticos exibem um atraso na indução magnética logo após ocorrer uma mudança no campo magnetizante.
Neste ano também os físicos franceses Pierre e Paul-Jacques Curie demonstram experimentalmente a geração de eletricidade em determinados cristais, sujeitos à deformação mecânica. Esse efeito é chamado de Piezoeletricidade.

1881 – O físico alemão Hermann von Helmholtz ministra uma palestra em Londres, na qual argumenta que a eletricidade é dividida em partículas elementares, de forma similar ao átomo.
Neste mesmo ano a primeira estrada de ferro pública, construída por Siemens Halske, é aberta próximo a Berlim, na Alemanha.

1882 – A estação de energia Pearl Street é aberta em Nova Iorque por Thomas Edison. Foi uma das primeiras usinas de energia elétrica do mundo e tinha capacidade para alimentar até 5000 lâmpadas. Porém, a estação empregava corrente contínua, ao contrário da corrente alternada que usamos hoje em dia – e isso acarretava diversos tipos de problemas.

1883 – Nikola Tesla inventa a Bobina de Tesla, uma espécie de transformador que permitia aumentar uma tensão elétrica baixa, transformando-a em alta tensão, de modo a ser possível transportar energia por longa distâncias.
Neste mesmo ano, o engenheiro francês Léon Charles Thévenin publica um estudo que inclui o famoso teorema que leva seu nome – o Teorema de Thévenin; na prática, esse teorema havia sido desenvolvido muitos anos antes por Hermann von Helmholtz.

Nikola Tesla

Nikola Tesla

1884 – Nikola Tesla inventa o alternador elétrico, que permite produzir corrente alternada. Até então, a energia elétrica era gerada exclusivamente a partir de baterias, na forma de corrente contínua.
Neste mesmo ano, o engenheiro inglês Sir Charles Algernon Parsons inventou um gerador de turbina a vapor, que era capaz de gerar grande quantidade de energia elétrica.

1886 – O eletricista americano William Stanley desenvolve o primeiro sistema elétrico de corrente alternada e apresenta o dispositivo Transformador.

1887 – O físico alemão Heinrich Hertz constrói um equipamento para gerar e detectar as ondas eletromagnéticas previstas por James Clerk Maxwell. Desta forma, ele se tornou a primeira pessoa a transmitir e receber ondas de rádio. Além disso, ele também descobriu o efeito fotoelétrico com esse mesmo experimento.

1888 – Novamente Nikola Tesla. Desta vez ele demonstrou o primeiro sistema de corrente alternada, o qual incluía unidades necessárias para produzir a eletricidade e seu uso, incluindo gerador, transformadores, sistema de transmissão, motor e lâmpadas. Os direitos de patente sobre esse sistema foram comprados por George Westinghouse.
Ainda nesse ano, Charles Brush foi o primeiro a empregar um grande moinho de vento para gerar eletricidade. Ele usava o moinho para carregar baterias no sótão de sua casa na cidade de Cleveland (estado de Ohio, EUA).

1890 – O primeiro trem subterrâneo (metrô) inicia sua operação em Londres (London Underground).

1895 – Inauguração da usina hidrelétrica das Cataratas do Niagara. No ano seguinte, ela já enviava energia elétrica para clientes na cidade de Buffalo, em Nova Iorque, a 32 km de distância.
Também neste ano, o físico alemão Wilhelm Roentgen descobre os Raios-X, ao realizar experimentos com tubos de raios catódicos.

1896 – A radioatividade natural é observada pela primeira vez pelo físco francês Antoine-Henri Becquerel.
O inventor italiano Guglielmo Marconi recebe a patente pela invenção do Rádio, equipamento que permitia a transmissão de sinais por meio de ondas eletromagnéticas.

1897 – O físico inglês Joseph John Thomson descobre o elétron.
O físico alemão Karl Braun inventa o Osciloscópio com Tubo de Raios Catódicos (CRT).

Joseph John Thomson

Joseph John Thomson

1898 – O engenheiro dinamarquês Valdemar Poulsen inventa o Telegraphone, um dispositivo magnético rudimentar projetado para gravar conversas telefônicas.
Ainda neste ano, o físico neo-zelandês Ernest Rutherford determina que os raios descobertos por Becquerel eram compostos por duas formas distintas de radiação, que ele batiza de raios Alfa e Beta.

1899 – A primeira bateria recarregável de níquel-cádmio é desenvolvida por Waldmar Jungner na Suécia.

1901 – O inventor americano Thomas Edison desenvolve a primeira bateria Níquel-Alcalina.

1905 – O físico alemão Albert Einstein formula a Teoria da Relatividade Especial, indicando que a eletricidade e o magnetismo são dois aspectos de um mesmo fenômeno.

1906 – O engenheiro americano Lee de Forest inventa o Audion, uma válvula termoiônica de três eletrodos, que viria a ser muito importante nos dispositivos eletrônicos do início do século.

1907 – O pesquisador de rádio britânico Henry Joseph Round, assistente de Marconi, descobre a emissão infravermelha chamada eletroluminescência do arseneto de gálio ao realizar experimentos com o material e um detetor a cristal.

Estrutura Molecular do Arseneto de Gálio

Estrutura Molecular do Arseneto de Gálio

1908 – O físico alemão Hans Geiger desenvolve o primeiro Contador Geiger, dispositivo empregado para detectar e contar partículas de radiação.

1909 – Os exploradores australianos Douglas Mawson e Edgeworth David completam a primeira expedição bem-sucedida ao pólo magnético sul da Terra.

1912 – O físico alemão Max von Laue prova que os Raios-X possuem natureza eletromagnética.

1919 – O inventor americano Edwin Armstrong desenvolve o Circuito Superheteródino, que viria a ser largamente empregado na recepção, conversão e amplificação de ondas eletromagnéticas para transmissão de rádio e TV futuramente.

1929 – O Cabo Coaxial tem um pedido de patente requisitado pelos engenheiros americanos Herman Affel e Lloyd Espenschied.

1930 – São produzidos os primeiros ímãs de AlNiCo. O cientista alemão Hermann Kemper estuda o emprego de campos magnéticos em conjunção com trens e aviões.

1931 – É construído o primeiro Cyclotron, um tipo de acelerador de partículas circular, no qual as partículas subatômicas são aceleradas usando um campo elétrico alternado de alta frequência.

Cyclotron de 60 polegadas em Berkeley

Cyclotron de 60 polegadas em Berkeley

1932 – O físico inglês James Chadwick descobre o Nêutron.
Ainda nesse ano, o físico americano Carl Anderson descobre o Pósitron, partícula com massa similar à do elétron, porém com carga positiva.

1934 – O inventor alemão Semi Joseph Begun constrói o primeiro gravador de fita magnética, usado para gravação de áudio.

1943 – É construído o primeiro computador eletrônico programável, pelo matemático inglês Professor Maxwell H. A. Newman, juntamente com o engenheiro, também inglês, Thomas H. Flowers.

1945 – O ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator), primeiro computador totalmente eletrônico, é completado após três anos de desenvolvimento e construção nos EUA.

1947 – O Transistor semicondutor é inventado nos Laboratórios Bell pelos pesquisadores John Bardeen, Walter Brattain e William Shockley.

1952 – Os primeiros ímãs de ferrite cerâmica são produzidos comercialmente.

1953 – O Circuito Integrado é inventado por Jack Kilby (Texas Instruments) e Robert Noyce (Fairchild Semiconductor), de forma independente.

1966 – Ímãs de terras raras começam a ser desenvolvidos no Laboratório de Materiais da Força Aérea dos EUA, por K. J. Stmat e G. Hoffer.

1968 – O primeiro computador pessoal começa a ser comercializado pela empresa HP. Na verdade, o computador, que era o HP9100A, foi comercializado como sendo uma calculadora, pois os consumidores acreditavam que para ser considerado um computador o equipamento deveria ter grandes dimensões!

Computador HP900A

Computador HP900A

1969 – Os cientistas americanos James R. Powell e Gordan T. Danby patenteiam o primeiro projeto de trens de levitação magnética (Maglev).

1970 – São desenvolvidas as primeiras células solares de arseneto de gálio pela equipe liderada por Zhores Alferov, na antiga União Soviética.

1972 – A segunda geração de ímãs de terras raras é desenvolvida pelos americanos Karl Strnat e Alden Ray.

1973 – Primeira demonstração da tecnologia de Imagem por Ressonância Magnética (MRI) nos Estados Unidos, por Paul Lauterbar.

1982 – A General Motors e a japonesa Sumitomo Special Metals desenvolvem os ímãs de Neodímio.

1988 – Físicos alemães e franceses descobrem o efeito da Magnetoresistência Gigante, resultante de efeitos do spin de elétrons em camadas artificiais de materiais magnéticos. Este efeito é crucial para o desenvolvimento de discos rígidos de computadores.

1991 – O governo da Alemanha certifica a operação do primeiro trem Maglev para uso público.

2000 – A primeira estação geradora de eletricidade a partir de ondas do mar, batizada de LIMPET (Land Installed Marine Powered Energy Transformer), começa a gerar eletricidade na ilha de Islay, na Escócia.

Referências

https://www.first4magnets.com/tech-centre-i61/information-and-articles-i70/history-of-electricity-magnetism-infographic-i148
https://nationalmaglab.org/education/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/timeline/1940-1959

Sobre Fábio dos Reis (1327 Artigos)
Fábio dos Reis trabalha com tecnologias variadas há mais de 25 anos, tendo atuado nos campos de Eletrônica, Telecomunicações, Programação de Computadores e Redes de Dados. É um entusiasta de Unix, Linux e Open Source em geral, adora Eletrônica e Música, e estuda idiomas, além de ministrar cursos e palestras sobre diversas tecnologias em São Paulo e outras cidades do Brasil.
Contato: Website

Escreva um comentário

Seu e-mail não será divulgado


*