domingo, 25 de fevereiro de 2018

Vamos falar da história da Eletricidade? Pieter van Musschenbroek.




Hoje, vamos continuar nossa história da eletricidade, com  Pieter van Musschenbroek e sua GARRAFA DE LEYDEN.  

Atualmente, este dispositivo é conhecido como capacitor, mas ainda vamos falar nos próximos dias da garrafa de Leyden, até chegar aos capacitores atuais.




"O próximo passo em nossa história surgiu quando aprendemos a armazenar a eletricidade.
Mas isso não ocorreria na Grã-Bretanha, mas do outro lado do Canal, na Europa continental. Do outro lado do Canal, eletricistas estavam tão ocupados quanto os britânicos, e um centro para pesquisa elétrica ficava  em Leyden, Holanda.
Foi lá, que um professor surgiu com uma invenção ainda considerada por muitos como amais importante do século XVIII, que, de uma forma ou de outra, ainda pode ser encontrada em quase todo aparelho elétrico atual. O professor chamava-se Pieter van Musschenbroek.
Musschenbroek nasceu no meio acadêmico. Mas,ironicamente, sua descoberta não surgiu em decorrência de sua ciência rigorosa, mas devido a um simples erro humano. Ele tentava encontrar um meio de armazenar a corrente elétrica, adequada às suas demonstrações. Praticamente podemos ouvir sua linha de pensamento enquanto ele tentava descobrir isso.

Se a eletricidade ERA CONSIDERADA um "fluido" que corre, como a água, então talvez pudesse ser armazenada da mesma forma que a água.
 Musschenbroek foi para seu laboratório tentar criar um aparelho para armazenar a eletricidade.
Musschenbroek começou a pensar literalmente. Ele pegou uma Garrafa de vidro e encheu com um pouco de água. Depois, ele inseriu dentro dela um fio condutor, que estava conectado pela parte superior a uma máquina elétrica de Hauksbee. Ele pôs a Garrafa sobre um isolante para ajudar a manter a corrente dentro dela. Depois, ele tentou inserir eletricidade dentro da Garrafa produzida pela máquina e conduzida pelo fio até dentro da água.
Independente do que ele tentava, a corrente não ficava dentro da Garrafa. Então, um dia, por acidente, ele esqueceu de pôr a Garrafa sobre o isolante, e a eletrificou enquanto ainda estava em sua mão. Por fim, segurando a Garrafa com uma mão, ele tocou na parte superior com a outra e recebeu um choque elétrico tão forte, que quase foi jogado ao chão.


A força da eletricidade que saiu da Garrafa foi maior do que tudo visto anteriormente. E ainda mais surpreendente, a Garrafa conseguia armazenar eletricidade por horas, até dias. Em homenagem à cidade onde Musschenbroek fez sua descoberta, ela foi chamada de GARRAFA de LEYDEN. E sua fama se alastrou pelo mundo.
Rapidamente, de 1745 até o final da década, a notícia da "Garrafa de LeYden" tornou-se mundial. Espalhou-se do Japão, na Ásia Oriental, à Filadélfia, no leste dos EUA. Tornou-se uma das primeiras notícias científicas rápidas globalizadas. Mas embora a Garrafa de LeYden tenha virado um fenômeno global elétrico, ninguém tinha a menor ideia de como ela funcionava.
Tem-se uma Garrafa de fluido elétrico, e acaba-se obtendo um grande choque dela ao permitir que fluido elétrico dirija-se para a terra. Por que o choque é maior se a Garrafa está vazando? Por que o choque não é maior se todo o fluido elétrico permanecer dentro da Garrafa? Foi assim que os  filósofos elétricos de meados do século XVIII encararam esse desafio.
Eletricidade era, sem dúvida, uma maravilha fantástica. Ela liberava choque e faísca. Ela agora podia ser armazenada e mover-se. Mas, o que ela era, como funcionava e por que ela fazia tudo isso era um completo mistério."



Hoje este dispositivo é conhecido como capacitor. Durante o século XVIII os conceitos de diferença de potencial e corrente elétrica foram sendo desenvolvidos aos poucos. Contudo, um estudo mais sistemático da correlação entre estas duas grandezas era dificultado por uma série de razões. Uma das razões era a inexistência de uma fonte de corrente contínua. Até 1800, a única forma para produzir uma corrente elétrica era descarregar uma garrafa de Leyden (“Leyden jarr”) através de um condutor. Naturalmente isto produzia apenas uma corrente transitória. 

Até o próximo episódio da história da eletricidade, trataremos de Benjamin Franklin!







FONTES DE TRANSCRIÇÃO
Documentário "A história da Eletricidade"-- Episódio 1 : "A faísca", produzido pela BBC.

Disponível em : http://www.portalsaofrancisco.com.br/fisica/historia-da-eletricidade. Acesso em Janeiro de 2018.

Disponível em : http://www.faiscas.com.br/textoel.pdf#page=1&zoom=auto,-107,842. Acesso em Janeiro de 2018.

Disponível em :  http:// www.ifsc.usp.br.

http://www.sel.eesc.sc.usp.br. Acesso em Janeiro de 2018.



sábado, 24 de fevereiro de 2018

Vamos falar da história da história da Eletricidade?? Stephen Gray





 Vamos falar de vários cientistas que contribuíram para os avanços na pesquisa elétrica.

Hoje é o dia de  Stephen Gray



 Stephen Gray era um próspero tingidor de seda de Cantebury. Ele estava habituado a ver faíscas elétricas saltarem da seda e elas o fascinavam. Infelizmente, um acidente incapacitante encerrou sua carreira, deixando-o na miséria. Depois, ele recebeu uma chance de vida nova em Charterhouse e tempo para realizar suas próprias experiências elétricas.

Stephen Gray construiu uma estrutura de madeira e na haste superior ele pendurou dois balanços usando corda de seda. Ele também tinha um aparelho , uma máquina Hauksbee, para gerar eletricidade estática. Com uma grande plateia presente, ele pôs um dos órfãos que viviam lá, para se deitar entre os dois balanços. Gray colocou algumas folhas de ouro na frente do menino. Depois, ele gerou eletricidade e eletrificou o garoto por uma barra de ligação (biela).
Folhas de ouro, até penas, saltavam rumo aos dedos do garoto. Alguns espectadores afirmaram ter visto faíscas saindo dos seus dedos. Puro espetáculo. Mas para a mente curiosa e inquisitiva de Stephen Gray, isto também significava outra coisa... a eletricidade podia se mover, da máquina para o corpo do garoto, através de suas mãos. Mas a corda de seda a detinha. Significava que o misterioso fluido elétrico poderia propagar-se por algumas coisas... e outras não.
Isso levou Gray a dividir o mundo em dois diferentes tipos de substâncias, chamadas isolantes e condutoras. As isolantes detinham a carga elétrica em seu interior não a deixavam passar, como a seda, o cabelo, vidro e resina, enquanto as condutoras permitiam que a eletricidade se propagasse, como o garoto ou metais.


Segundo Delaynay (DELAYNAY, 1809), em 1730 os cientistas Stephen Gray, na Inglaterra, e Charles Du Fay na França, realizaram experiências friccionando tubos de vidro, com mais ou menos um metro de comprimento e observando que eles atraiam também pequenos objetos, o que levou-os a concluir que de alguma forma a eletricidade havia penetrado neles (WATSON, 1748).

Observando que após algum tempo a capacidade de atrair objetos se desfazia, e imaginando que isto se devia ao fato do fluido elétrico se esvair, Gray fechou as extremidades do tubo de vidro com rolhas de cortiça, observando então que os pequenos objetos, uma vez que o tubo fosse carregado, eram atraídos por estas rolhas também. Ele havia friccionado apenas o vidro, e não as rolhas, e concluiu que, ao colocar eletricidade no tubo, ela de alguma forma penetrara também nas rolhas de cortiça.

De acordo com Gray, Água e ar podem ser postos a viajar através de tubos ocos. É o que chamamos de ’corrente’. Líquidos e gases podem correr: o rio é uma corrente de água e o vento é uma corrente de ar, e desta forma posso afirmar que a eletricidade também assim se comporta (GRAY, 1732, p.287).

A partir daí passou-se a usar a expressão corrente elétrica como denominação da passagem de eletricidade.



Depois deste experimento, Gray procurou investigar o quão longe poderia se propagar a eletricidade, colocando uma esfera de marfim pendurada por um pedaço de barbante fixado a uma das rolhas na extremidade do tubo de vidro. Testou usando pedaços maiores, até a esfera de marfim ficar na extremidade de um barbante com cerca de 3 metros de comprimento, constatando que a esfera de marfim ainda era capaz de atrair objetos. Então, para poder testar distâncias maiores, ele teve que fixar o barbante no teto de seu laboratório. Estendeu vários metros, indo e voltando formando um zig-zag em sua oficina. As duas pontas do barbante ficaram pendentes no teto. Numa delas, Gray prendeu o tubo de vidro, e na outra, a bola de marfim. Mas, dessa vez, a bola de marfim não atraiu pena alguma, por mais que Gray friccionasse o tubo de vidro - parecia que subitamente a eletricidade havia parado de fluir pelo barbante. Possivelmente ele deve ter se perguntado: seria o barbante muito longo,teria ele encontrado um trajeto extenso demais para a eletricidade?

Após mais alguns experimentos ele concluiu que problema não era o percurso da eletricidade – na verdade constatou que não havia mais eletricidade ali. Alguma coisa havia mudado o comportamento do conjunto tubo / barbante / bola de marfim - o que poderia ter sido?

Supondo que a eletricidade escapava pelo barbante quando este fazia contato com o teto por causa da espessura do mesmo, fios de seda muito finos foram então usados para sustentar o barbante. Desse modo, a corrente elétrica, ao passar pelo barbante, não poderia alcançar o teto, a menos que atravessasse os fios de seda, e estes eram supostamente finos demais para permitir a passagem da eletricidade. Esta idéia se confirmou experimentalmente, pois quando friccionava o vidro em uma das extremidades do barbante, a bola de marfim, na outra ponta, atraía pequenos objetos,independentemente do comprimento do barbante.

Segundo sua carta à Royal Society (GRAY,1732, p.288) ele testou um fino arame de latão, em vez de fios de seda, para sustentar o barbante e a esfera de marfim, quando o comprimento deste primeiro tornou-se tão longo que os fios de seda começaram a se romper. Observou novamente que a manifestação da eletricidade desaparecera, constatando posteriormente que não era o diâmetro do material a causa de haver ou não a condução da eletricidade, mas a natureza de seu material. Classificou então os materiais que pôde testar em dois tipos: os condutores, aqueles que permitiram a passagem da eletricidade, e os não condutores, aqueles que não permitiram sua passagem (GRAY, 1732, p.285).

Gray pôde concluir, então, por que o vidro, âmbar, enxofre e outros materiais eram eletrificados por fricção - eram todos não condutores. Uma vez friccionados, enchiam-se de eletricidade que não podia ir a parte alguma. Propôs que se um pedaço de metal fosse friccionado, o fluido elétrico penetraria em quase tudo que o tocasse, tão rápida e facilmente que nenhuma eletricidade ficaria no metal. E, se o metal tocasse num não-condutor, tiraria todo o fluido elétrico que o não-condutor pudesse conter. Gray demonstrou que qualquer corpo podia carregar-se de eletricidade: prendendo um menino ao teto, com fortes fios isolantes, ligando-o a uma máquina eletrostática como a de Guericke, comprovando depois que penas prenderam-se ao menino e à sua roupa.






 FONTES DE CONSULTA E TRANSCRIÇÃO:
JUNIOR,L.A.F. A história do desenvolvimento das máquinas eletrostáticas

como estratégia para o ensino de conceitos de eletrostática- Porto Alegre: PUCRS,2008.

KHUN, Thomas. A estrutura das Revoluções Científicas. São Paulo: Editora Perspectiva,1998.

SILVA. José Nilson.Uma abordagem histórica e experimental da Eletrostática-,Amapá:  Universidade Federal do Amapá. Publicado em Estação Científica (UNIFAP), 2011.



Disponível em : http://www.portalsaofrancisco.com.br/fisica/historia-da-eletricidade. Acesso em Janeiro de 2018.

Disponível em : http://www.faiscas.com.br/textoel.pdf#page=1&zoom=auto,-107,842. Acesso em Janeiro de 2018.

Disponível em :  http:// www.ifsc.usp.br.

http://www.sel.eesc.sc.usp.br. Acesso em Janeiro de 2018.



Disponível em :  http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/a-historia-eletricidade.htm  Acesso em Janeiro de 2018.

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