CRONOLOGIA E HISTÓRIA DA ELETRICIDADE De 600 a.C. a 1700 600 a.C: Tales de Mileto, na Grécia Antiga, fazia f azia observações sobre a particularidade
apresentada pelo Âmbar amarelo (resina sólida e fossilizada de árvores), que, quando atritado atraia para si fragmentos de tecidos, de palha, penas e de outros materiais.
Fonte: Aventura na Ciência, Eletricidade. Eletricidade. Editora Globo. Ano 1994.
A palavra "eletricidade" vem de elektron – "âmbar", "âmbar", em grego. Aproximadamente dois séculos mais tarde, Platão tenta explicar que essa atração pode ser devido ao movimento de matéria invisível entre o ímã e o ferro ou entre o âmbar e a palha. 1600: William Gilbert, médico da corte
real inglesa e da marinha, m arinha, distingue corpos eletrizados e fenômenos fenômenos magnéticos. Gilbert procurava saber saber tudo sobre o imã e a bússola, "este "este objeto misterioso e fascinante", fascinante", que ele ele batizou como "o Dedo de Deus". Deus". Em 1600, ele escreveu um tratado: "De L'aimant" ( ( "Sobre "Sobre os Imãs") Imãs") publicado em latim. Nesta época ele cria uma versão versão da bússola bússola chamada " Versoriun de Gilbert" ou Bússola elétrica". "Em 1600, com suas observações e descrições sobre as propriedades dos imãs Willian Willi an Gilbert, cria uma nova nova palavra: eletricidade". eletricidade". (Blondel, p.16-17, 1994). 1994). Galileu (1564 – 1642), 1642), físico e
astrônomo, utiliza os conhecimentos sobre eletricidade em suas primeiras experiências sobre a queda dos corpos.
Kepler (1571 – 1630), acreditava que uma força universal agisse através do espaço
e
exercesse uma atração magnética dos planetas pelo sol. Nicolas Copérnico, (1473 – 1543), acreditava que o sol e não mais a terra fosse o
centro do universo. Esse fato era o centro dos debates na época. Descartes (1596 – 1650), Propunha que as explicações mecânicas e não apenas
analogias deveriam ser pesquisadas para explicar os fenômenos naturais. Otton Von Guericke (1602 – 1680); 1660 – Máquina elétrica de Otto Von Guericke.
Construtor de maquinários, construiu uma máquina de bombear ar de um recipiente, embasado no princípio da seringa e demonstrando também a atração gravitacional. Com seu experimento da esfera metálica (composta por duas partes, da qual retirou todo o ar nela contido mandando atrelar dois cavalos em cada uma das partes na tentativa de separa-las) que ficou conhecida como a experiência de Magdeburgo, ele demonstrou publicamente o poder da pressão do ar. Von Guericke também se dedicou a estudar os fenômenos elétricos. Robert Boyle (1627 – 1691), físico e químico. A partir
do aperfeiçoamento da bomba de ar de Von Guerick, obtém êxito com as experiências sobre atração elétrica, porém as questões da ação elétrica, permaneceram ainda em discussão por mais dois séculos. Na época presidente da "Royal Society" em 1703, encarrega Francis Hauksbee (1688 – 1713) de construir instrumentos destinados á venda e aos cursos públicos de física. Mais tarde Newton irá elaborar as leis da mecânica. Isaac Newton (1642 0 1727).
Francis Hauksbee (1688 – 1713); 1709 – Máquina elétrica
de Hauksbee, engenheiro que já havia construído instrumentos para vender e para os cursos de física, constrói uma máquina elétrica (gerador eletrostático) que ele coloca em rotação e atrita com a mão e provoca descargas luminosos deslumbrantes entre dois cilindros. Ele identifica o caráter elétrico do fenômeno. A bola atritada, atrai os objetos leves e a atração criada é bem mais forte qua a dos pedaços de "âmbar".
De 1700 a 1800 1729 – Experiêcias de Grey e Wheeler, sobre a transmissão da eletricidade. Stephen Gray (1666 – 1736), tintureiro, interessou-se pelas experiências luminosas de Hauksbee. Ele mostra como uma simples gota d'água pode servir como lupa e que é possível se observar os animais minúsculos. Lança-se a estudar novos corpos que podem ou não se eletrizar. Gray classifica assim os corpos em duas categorias: os condutores, que podem se eletrizar e os que não podem, quando atritados. Charles François Ciesternay du Fay (1698 – 1739); Dufay – Químico, mostra que um grande número de corpos podem ficar fosforescentes por calcinação em presença de certos metais. Ele estuda a eletricidade para descobrir as propriedades de algumas substâncias no maior número possível de corpos. Ele aumenta o número de corpos que podem ser eletrizados, e, assim como já havia sugerido Gray, divide os corpos em duas categorias opostas: Os isolantes e os condutores. Com Dufay, ordem e sistematização são introduzidos em eletricidade. George Boze professor de física em 1744, inventa grande número de diversões com eletricidade. A partir desse momento, a eletricidade não se faz apenas no ambiente das universidades e academias, mas é levada ao público como forma de diversão do momento. Após milhares de experimentos repetidos por toda a Europa, três fenômenos são bem distinguidos: a atração, a repulsão e a condução. 1746 – Garrafa de Leyde ou condensador . Em 1745, dois amadores, um Dignitário Eclesiástico de Ponseraine: Eduardo Von Kleist e um Magistrado da cidade de Leyde: Andréas Cuneus, fazem independentemente uma experiência que vai renovar completamente os estudos e os prazeres da eletricidade. Eles criam o circuito elétrico. Em 1745, o professor de física da Universidade de Leyde, Pieter Van Munchembroek (1692 – 1761), amigo do magistrado, monta a partir da experiência de Kleist a “Garrafa de Leyde”, mais tarde morre assim que uma descarga das garrafas atravessa seu corpo.
Ao final do século XIX, a corrente elétrica, é proposta para a execução de condenados
à morte. Nollet - 1749 - Foi assistente de Dufay, se torna professsor de física e se interessa pela eletricidade e pela garrafa de Leyde que permite acumular e conservar a eletricidade. Mais tarde ele realiza uma segunda tentativa para reforçar o acúmulo de eletricidade: aumentar a superfície do vidro ou utilizar diversas garrafas ligadas umas às outras, a qual chamamos bateria. Benjamin Franklin (1706 – 1790) - 1752 – Primeiros Para raios. Em 1746, Franklin, americano que exercia diversos ofícios, conhecido como o criador da fórmula "O tempo é dinheiro", se interessa por contabilidade e não conhece grandes coisas de física. Começa então a se interessar pela eletricidade e vai aplicar a ela a mesma abordagem econômica, uma metodologia bem diferente dos físicos cartesianos franceses. Franklin pensa sobre a eletricidade com a visão de um contador. Para ele "todo o corpo possui em seu estado normal uma certa quantidade de fluido elétrico. Se ele ganha eletricidade, esta se coloca na superfície do corpo e este é eletrizado positivamente (+ ); se ele perde eletricidade, é eletrizado negativamente ( - ). Agora se pode atribuir um sinal( + ) ou um sinal ( - ) aos corpos eletrizados". A eletricidade, não se cria, nem desaparece, ela passa de um corpo que tem muito para aquele em que falta. Franklin explica o fenômeno da garrafa de Leyde e se propõe a entender as descargas elétricas dos trovões no alto de uma torre ou campanário com uma barra metálica vertical. Com isto Franklim inventa o para raios.
Em torno dos anos 1780, a eletricidade médica é
usada largamente por sábios,
estudiosos, que não são nem médicos nem físicos. Antes mesmo de físicos, alguns médicos alemães se propuseram a testar os benefícios das emanações produzidas por uma máquina elétrica sobre a saúde.
Buffom (1707 – 1788), Reconhecido naturalista, se interessa também pela introdução da ação à distância em eletricidade realizada por Franklin. J. Priesley, químico dedicado ao estudo dos fenômenos físicos, com base nos trabalhos de Newton sobre a gravidade, em 1760 enunciou pela primeira vez a possibilidade de que a interação entre os corpos eletrizados fosse a mesma que a interação gravitacional. Luigi Galvani (1737 – 1798); 1786 – Experiência de Galvani: Existirá uma eletricidade animal? Professor de anatomia interessou-se sobre a influência da eletricidade em seus estudos. Ele trabalhou com as garrafas de Leyde e com coxas da rã, tentando explicar as contrações que observava quando tocava nelas com o bisturi, supondo ser eletricidade contida no animal. Foi a pista para a criação da pilha de Volta. Alessandro Volta (1745 – 1827); 1775 – Cria o Eletróforo instrumento que podia ser usado como um estoque portátil de carga elétrica, e assim, transferir cargas para outros dispositivos ou mesmo carregar uma garrafa de Leyde. Volta criou também um eletrômetro muito sensível permitindo detectar a eletricidade da atmosfera. Volta procura aumentar a tensão elétrica produzida pelo contato de dois metais diferentes. Estuda todo tipo de alternância de metais e condutores diversos. Com sua experiência Volta inventa a pilha elétrica. " 'Uma pilha funciona como um circuito fechado' , foi o que ele mesmo bem precisou em seu manuscrito". (Blondel, p.93,1994) 1800 – Pilha de Volta; Volta apresenta a sua pilha que funciona como um circuito fechado. A pilha voltaica usava dois metais diferentes separados por substâncias químicas úmidas para produzir um fluxo de carga elétrica. A pilha voltaica original usava três tipos de discos: zinco, papelão ou couro e cobre.
Os médicos vão aplicar a corrente elétrica aos asfixiados, aos afogados e testar outras terapias. São os Químicos mais que os físicos que vão se beneficiar da pilha de Volta.
De 1800 a 1820 1808 – Davy observa o arco elétrico. Sir Humphry Davy (1778 – 1829); Químico, construiu uma imensa pilha de duas placas metálicas e conseguiu decompor os corpos que não havia conseguido até então como o sódio e o potássio. A partir dos anos 1840, as tentativas de iluminação pública são efetuadas
com lâmpadas a arco. Mas a luz produzida era ofuscante e não podia ser utilizada em lugares públicos. (Blondel p.101,1994). Em 1882 a praça do Carrossel em Paris é iluminada.
Ao fim do século XVIII a força física de atração universal de Newton é reconhecida. Esta força se exerce entre todos os corpos, entre o sol e os planetas, entre a terra e a lua. Charles Augustin Coulomb (1736 – 1806), Engenheiro e Pierre – Simon de La Place (1749 – 1827), matemático e astrônomo. La Place calculou as conseqüências da força de gravitação. Coulomb vai se ocupar com as forças eletromagnéticas. A balança elétrica de Coulomb permite medir forças elétricas muito fracas. A balança de torção foi projetada e construída por Coulomb em 1785 e Lorde Cavendish, em 1798, a adaptou para medir a constante da gravitação universal (G).1 1819 – Experiência de Hans Christian Oersted (1777 – 1851). Professor que estuda filosofia vem mostrar a relação entre eletricidade e magnetismo, uma corrente elétrica faz desviar uma agulha imantada de sua posição norte – sul. Fenômeno conhecido como eletromagnetismo. A descoberta de Oersted foi a base do motor elétrico e do eletroímã. 1820 – André – Marie Ampère (1775 – 1836) - Lei sobre o eletromagnetismo. Matemático, Ampère descobre que não somente as correntes agem sobre os imãs que havia mostrado Oersted, mas elas agem também umas sobre as outras, e, Ampere determina a lei dessas interações.
Para precisar a força exercida entre dois circuitos elétricos é necessário caracterizar a corrente que percorre cada circuito. Ampere propôs chamar de intensidade de corrente a quantidade de cargas que atravessa o fio durante um segundo. Em 1881, os eletricistas deram o nome de Ampère a unidade da intensidade.
De 1820 a 1830 Jean-Paptista Biot (1774 – 1862), Físico. Possui cálculos sofisticados para determinar as forças correntes e imantadas. Thomas Seebeck (1770 – 1831) – Físico. Demonstra a interação entre a eletricidade e o calor: O calor pode criar uma corrente elétrica. Este efeito termoelétrico é a base de termocorpos que permitem medir uma temperatura pela corrente elétrica produzida. O "efeito Seebeck" é conhecido hoje como termoeletricidade. Seu principal uso se dá em termômetros. James Joule (1818 – 1889) – Joule estudou os efeitos termoelétricos durante os anos de 1830. Joule demonstrou que a eletricidade e o trabalho mecânico produziam calor, e não o deslocavam de um ponto para o outro ( como se acreditava na época). D mesma forma o calor também podia ser transformado em trabalho mecânico. Joule lançou as bases do conceito moderno de energia. A lei de Joule define que o calor produzido é proporcional à resistência do fio, ao tempo de fluxo da corrente e ao quadrado da intensidade da corrente. Thomas Alva Edison (1849 – 1931); Edson explora os estudos de Joule no fim do século XIX. Começou sua carreira como telegrafista de ferrovia. Tornou-se inventor e aperfeiçoou uma série de invenções de outros. Seu primeiro sucesso foi em 1870, criando um dispositivo que comunicava por telégrafo as cotações das ações entre e scritórios da área financeira de Nova York.
Em 1882, Edison e alguns colegas instalaram caldeiras e dínamos em um edifício em Nova York. Também instalou cabos para distribuir energia elétrica para a região ao sul de Wall Street. Fabricou lâmpadas incandescentes e todos os outros componentes necessários para que as pessoas instalassem luz elétrica em suas casas.
Os primeiros geradores a turbina de Parsons podiam ser montados numa carroça e levados ao local onde fossem necessários. (Aventura na ciência, ELETRICIDADE, p. 43, s/d). A partir dos anos 1880, a iluminação a incandescência começa a substituir o gás nos teatros, nos ateliês e nas ruas. Nikola Telsa (1856 – 1943) – Trabalhou alguns anos com Thomas Edison. Em 1888, montou seu primeiro "motor de indução" que abriu o caminho para a utilização das fontes de c.a. (corrente alternada). Inventou também um transformador – a bobina de Telsa – que funciona com freqüências muito altas e produz enormes voltagens. Michel Faraday (1791 – 1867) – Físico e químico britânico; 1831 Cria o Anel de Indução;. Realiza o objetivo de "criar a eletricidade com o magnetismo". O Anel de Indução de Faraday com duas bobinas separadas eletricamente, foi considerado o primeiro transformador. James Clerk Maxwell (1831 – 1879); Traduziu matematicamente a visão de Faraday. Em 1864 Maxwell traduziu a relação entre eletricidade e magnetismo. Essas equações previam que a carga elétrica oscilante deveria enviar "ondas" de energia eletromagnética a partir de sua fonte . Em 1880 com uma série de experiências ele demonstrou a existência dessas ondas, provando ainda que podem ser detectadas à distância. Maxwell previu a existência das ondas de rádio, antes mesmo de Hertz. Ele mostrou que uma carga elétrica oscilante produz um campo eletromagnético variável que se desloca à velocidade da luz.Os trabalhos de Maxwell foram importantes para solução dos problemas técnicos que existia para a comunicação a distância na época,
especialmente os telegrafistas, como a colocação de cabos pelo Atlântico. 1856 – Teoria de Maxwell - Eletricidade e eletromagnetismo.
Guglielmo Marconi (1875 – 1937). Na década de 1890, a partir das descobertas de Maxwell, os trabalhos de Marconi resultaram no telégrafo sem fio.
De 1830 a 1860 1832 – Primeira máquina à corrente induzida. John Daniell (1790 – 1845); 1836 – Pilha de Daniell. Sua pilha sustentava a corrente elétrica por mais tempo. Sua pilha produzia cerca de 1volt e era usada em pesquisas. 1837 – William Cooke (1806 – 1879) e Charles Wheasttone ( 1802 – 1875); instalaram um primeiro telégrafo na Inglaterra. No início as pessoas não aceitaram a idéia de passar fios elétricos por suas terras. Mais tarde foi desenvolvido o telégrafo sem fio, baseado nas ondas eletromagnéticas. Isto foi pssível a partir das experiências de Hertz e Marconi. Samuel Morse (1791 – 1872); O "pai do Telégrafo", era pintor de retratos. Deixou a pintura e começou a estudar o eletromagnetismo. Em 1837 já havia projetado transmissores e receptores bem como a primeira versão do código de pontos e traços que foi batizado com seu nome e utilizado mais tarde em todo o mundo.
A primeira linha telegráfica de Morse com 60 Km, de Washington a Baltimore, inaugurada em 1844, com a seguinte mensagem do próprio Morse: "Eis o que Deus realizou". (Aventura na ciência – ELETRICIDADE, p. 57, 1994). Alexander Graham Bell (1847 – 1922); - Em 1870, se destacou por seu trabalho na área de educação de deficientes auditivos. Descobriu que tons de voz diferentes podiam fazer variar sinais elétricos que percorriam um fio pelo processo de indução eletromagnética.
Percebeu também que um sinal variável podia fazer vibrar um diafragma produzindo ondas sonoras. O princípio do telefone tinha nascido. (Aventura na ciência – Eletricidade, p.58, s/d). 1839 – Motor elétrico de Jacob; testado em um barco. Heinrich Hertz (1857 – 1894), Físico , põe em funcionamento em 1888 as ondas eletromagnéticas. " As ondas eletromagnéticas se propagam no ar à velocidade da luz ( em torno de 300.000km/s). Elas possibilitam transmitir sinais elétricos sem suporte material. A partir desse princípio, foi desenvolvido mais tarde o telégrafo sem fio (TSF), depois o rádio utilizou também essas ondas. 1844 – Foulcaut; Ilumina a "Place de la Concorde" por lâmpadas a arco.
1849 – Edward Clarke; Um fabricante de instrumentos londrino, cria uma eficiente máquina magnetoelétrica, na qual o movimento de uma manivela faz girar bobinas de fio em vez de um grande imã. A máquina de Clarke foi usada para demonstrações e tratamentos médicos. ((Aventura na ciência – ELETRICIDADE, p. 36). 1850 – Isaac Singer; produz a
máquina de costura operada com os pés, deixando as mãos livres para trabalhar com o tecido. Em 1930 ela seria aperfeiçoada com o motor elétrico. 1851 – Feita ligação por cabos entre a França e a Inglaterra
Gaston Planté (1834 – 1889); Em 1859 desenvolveu uma bateria secundária ou recarregável. Após a recarga a bateria volta a produzir corrente elétrica. George Leclanché (1838 – 1882); Químico francês, criou uma pilha que produzia 1,5 volt. Sem ácidos corrosivos, logo se tornou uma popular fonte de eletricidade portátil, antecessora da pilha de lanterna. 1856 – Teoria de Maxwell - Eletricidade e eletromagnetismo.
De 1860 a 1900 1866 – Colocação do Cabo
Transatlântico.
Z. T. Gramme 1869 – Inventor Belga, projetou um dínamo que gerava bastante corrente elétrica, mantendo um fluxo suficientemente estável. Sua máquina foi muito útil para aplicações em larga escala como a iluminação de fábricas com lâmpadas de arco de carvão. O dínamo podia ser movido á vapor , por isso não aquecia muito com o uso contínuo como os anteriores. 1873 – Fontaine - Põe em funcionamento a reversibilidade do motor elétrico. Surgem os primeiros motores elétricos de Gramme destinados a iluminação de faróis. Os faróis franceses do século XIX usavam lâmpadas de arco voltaico. 1876 – Sistema de iluminação de Jablochkoff. 1879 – Lâmpada incandescente de Edison, ao mesmo tempo que o Inglês Swan criador das lâmpadas a arco do sistema Brush instalados à Cleveland e depois em Wabash. 1870 –"Na década de 1870 a companhia Siemens na Alemanha, realizou experiências com motores elétricos fortes o bastante para puxar um trem. A Ferrovia elétrica de Siemens foi exibida na Feira de Berlin em 1879". ( Aventura na Ciência – Eletricidade, p. 39, s/d). 1881 – Exposição internacional de eletricidade em Paris.
1883 – Primeiras tentativas de transmissão de energia elétrica. 1884 – Criação dos transformadores elétricos. 1886 – Criação do forno elétrico de Héroult. 1887 – Hertz produz e detecta as ondas previstas por Maxwell.
1888 - Criação do ferro de passar roupas elétrico. 1891- Transporte de força entre Lauffen e Francfort. J.J. Thomson ( 1856 – 1940); Em 1897, Thomson anuncia haver medido em um tubo a descarga, a massa e a carga da partícula elementar da eletricidade: “o elétron”. O nome elétron já havia sido proposto alguns anos antes. Thomson propôs, em 1898, um novo modelo para o átomo que ficou conhecido como: “Pudim de ameixas ou de passas”.
De 1900 a 1930
1900 - Criado o "Metropolitam Eléctrique de Paris", um veículo elétrico que atinge 100 km/h.
1911 – Ernest Rutherford, ex aluno de Thomson, pesquisando sobre partículas alfa chegou a conclusão diferente de Thomson, criando um outro modelo de átomo agora com os elétrons girando em torno do núcleo. Porém desencadeando muitas outras interrogações.
1913 – Niels Bohr, aperfeiçoa o modelo de Rutherford e propõe um modelo com novos postulados.
O modelo atômico proposto por Bohr foi revolucionário, rompendo com a Física Clássica, dando início a Mecânica Quântica.
O modelo de Bohr não dava conta do núcleo do átomo. Em 1914 Rutherford continua sua pesquisa, utilizando uma ampola de Goldstein e gás hidrogênio a baixa pressão consegue identificar novas partículas que foram chamadas de prótons. O modelo atômico é novamente modificado, aparecendo agora o s elétrons e os prótons.
Somente 17 anos após a descoberta do elétron (1897 por Thonson) é que foi descoberto o próton.
Sir James Chadwick, 1930, trabalhando com polônio e berílio, 13 anos após a descoberta dos prótons, acabou detectando novas partículas que chamou de nêutrons.
1916 – Semmerfeld, modifica o modelo atômico de Bohr, indicando as órbitas dos elétrons, como as representamos hoje.
1920 – John Logie Baird (1888 –1946). Após o telégrafo, o rádio, o telefone, na década de 1920, Baird foi montando com vários pedaços de sucata de metal e componentes elétricos um equipamento de transmissão para televisão. Em 1930, muitos componentes elétricos já entravam na composição da televisão. A compreensão do comportamento e da natureza dos elétrons levou a criação de componentes eletrônicos como a válvula. Ela representou um enorme avanço nas comunicações. Na década de 1940, surgiram os primeiros transmissores, que logo substituíram as válvulas em muitas aplicações. Na década de 60, foram desenvolvidos os "chip" de silício, originando o circuito integrado.
A primeira transmissão regular de televisão ocorreu em Londres, em 1936, com cada figura sendo formada por 405 linhas horizontais.
1930 - A máquina de costura criada em 1850 por Isaac Singer, que era operada com os pés
deixando as mãos livres para trabalhar com o tecido, é aperfeiçoada agora com o motor elétrico.
Outros físicos, engenheiros e leigos certamente contribuíram na maioria dos fenômenos elétricos e teorias criados especialmente durante o século XIX.
REFLETINDO SOBRE OS CAMINHOS DE UMA DESCOBERTA: O caminho percorrido pela eletricidade foi longo e difícil. A história mostra a diversidade do percurso e de profissionais que se ocuparam com estas questões. De filósofos a profissionais da saúde, anatomistas, físicos, químicos, curiosos e amadores. Os registros mais antigos nos remetem à Grécia antiga com Tales de Mileto e Platão, com as curiosidades sobre a propriedade de atração que existia em certos corpos. Grande contribuição neste domínio nos foi dado pelos profissionais da medicina como Gilbert que decifrou as questões do imã na construção da bússola. Galvani anatomista, estudou os impulsos elétricos que favoreceu a descoberta da pilha elétrica. Outros naturalistas e anatomistas contribuíram também para o conhecimento em eletricidade como Caldane e Fontaine que contribuíram com os estudos de Galvani e Buffon, que culminou com os trabalhos de Franklin. Filósofos como Descartes, por exemplo, interessado em explicar os fenômenos naturais e a compreensão da vida, atraiu a atenção de outros filósofos e engenheiros para as suas teorias, contribuindo com as teorias sobre eletricidade. Engenheiros como Van Guerike e Hauksbee desenvolveram os instrumentos para medir a tensão atmosférica e melhorar os conhecimentos sobre a atração da gravidade. Amadores como Gray, pesquisou sobre novos corpos condutores de eletricidade. Franklin que explicou os fenômenos da eletricidade dos corpos e criador do para raios.
Edison criador da lâmpada ainda hoje utilizada intensamente em todos os ambientes. Todos deram um grande impulso nos conhecimentos sobre eletricidade. Físicos e químicos renomados, a partir de estudos da gravitação universal, da eletrização dos corpos, chegaram, aos mistérios da eletricidade. As aplicações são hoje as mais diversas com possibilidades ainda mais extensivas.
http://www.ced.ufsc.br/emt/trabalhos/historiadaeletricidade/index.htm
