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SUMÁRIO

1.  INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 2 

2.  OBJETIVO .................................................................................................................... 3 

3.  BIOGRAFIA ................................................................................................................. 4 3.1  JAMES CLERK MAXWELL ................................................................................ 4 

3.2  NIKOLA TESLA .................................................................................................... 4 

3.3  MICHAEL FARADAY .......................................................................................... 5 

4.  DESENVOLVIMENTO DE OBRAS E TRABALHOS CIENTÍFICOS ................ 7 4.1.  PRINCIPAIS TRABALHOS DE FARADAY ....................................................... 7 

4.1.1 O Inicio de Todas as Pesquisas ...................................................................... 7

4.1.2. Linhas de Força .............................................................................................. 7

4.1.2. Gaiola de Faraday .......................................................................................... 8

4.1.3. O Eletromagnetismo ...................................................................................... 8

5.  LEIS DE FARADAY DA ELETRÓLISE................................................................. 10 

6.  A LEI DE INDUÇÃO DE FARADAY ...................................................................... 11 

7.  PRINCIPAIS TRABALHOS DE TESLA ................................................................ 13 7.1.  O início ................................................................................................................. 13 

7.2.  Vida nos Estados Unidos ...................................................................................... 13 

8.  PRINCIPAIS TRABALHOS DE MAXWELL ........................................................ 18 8.1.  O Principio ............................................................................................................ 18 

8.2.  Eletromagnetismo ................................................................................................. 18 

8.3.  Eletrodinâmica e Teoria dos Gases ....................................................................... 19 

8.4.  Estudos Relacionados a Astronomia ..................................................................... 19 

8.5.  Áreas de Influencia de Teorias ............................................................................. 19 

9.  CONCLUSÃO ............................................................................................................. 21 

12.  BIBLIOGRAFIA ......................................................................................................... 23 

2

1. INTRODUÇÃO

Este é um trabalho de pesquisa sobre as experiências realizadas por Michael Faraday,

Nikola Tesla e também James Clerk Maxwell.

A obra completa de Michael Faraday contém anotações de setembro de 1820 até

março de 1862. Esse material é uma importante fonte de informações, onde é possível

acompanhar a seqüência do trabalho experimental de Faraday durante esse período, isso se

deve ao fato de que suas anotações incluindo esboços de aparelhos, foram conservados e

publicados em sete volumes.

Cientista, Físico, Engenheiro Eletricista e muito mais que um Inventor, Tesla foi um

pioneiro de novos princípios, e com isso desbravou novos caminhos para o conhecimento que

até hoje não foram totalmente explorados. Deu-nos os componentes essenciais para o rádio

moderno, inventou o radar 40 anos antes da II Guerra Mundial e descobriu o campo

magnético rotativo que é a base da maioria dos dispositivos que trabalham com corrente

alternada. Inventou também a Bobina Tesla (Tesla coil), todo o sistema multifásico de

corrente alternada (AC) que se mantém inalterado em princípio desde que foi patenteado, o

motor de indução, a transmissão de eletricidade de corrente alternada, a comunicação sem

fios, as luzes fluorescentes e outras centenas de patentes.

James Clerk Maxwell foi um dos maiores cientistas que já viveu em nosso planeta

sendo muito admirado por muitos na comunidade científica recebendo elogios e sendo

apontado como o homem mais inteligente do mundo em sua época até mesmo pelo próprio

Einstein. Maxwell era um cientista nato, suas contribuições ao mundo da física foram

imensas, o que o fez um dos maiores físicos de todos os tempos. Maxwell, ao contrario de

Faraday, por exemplo, dominava e possuía a habilidade em descrever a física através da

matemática, e seus conceitos físicos foram representados por teorias matemáticas precisas que

até nos dias atuais permanecem intocáveis, tamanha a exatidão dos cálculos.

Maxwell elaborou diversas teorias no campo da física, sua teoria mais conhecida é

sobre o eletromagnetismo, porém, apesar de seu campo de atuação ser a física, suas teorias

tem ajudado diversas áreas, principalmente a matemática. Vamos estudar neste artigo a vida e

também as obras de Maxwell, onde teremos o conhecimento da sua relação física com a

matemática, e como isso foi relevante ao processo evolutivo da ciência moderna.

2. OBJETIVO

Este artigo traz um breve resumo da biografia e obras dos cientistas, inventores,

físicos, matemáticos, e diversos outros adjetivos que podemos atribuir a Maxwell, Tesla, e

Faraday. O pequeno resumo da biografia destes gênios é necessário para que possamos dar

um maior enfoque nas invenções que todos eles patentearam ou participaram do

desenvolvimento.

Dessa forma temos como objetivo apresentar suas obras e as verdadeiras contribuições

que todos estes inventos engenhosos trouxeram para a humanidade e para a sociedade global

desde a época em que desenvolveram até os dias de hoje.

Outro objetivo é descrever essas obras para que tenhamos conhecimento de como

foram concebidas e como eram experimentadas e postas em pratica. Deseja-se ainda neste

trabalho mostrar como todos estes cientistas relacionavam com os diversos conteúdos teóricos

e os colocavam em pratica como a física, química, matemática dentre outros.

Deseja-se ainda mostrar todo o caminho que todos estes grandes homens percorreram

e viveram para que todas suas idéias se tornassem algo real e utilizadas em larga escala ou

apenas serem reconhecidas.

3. BIOGRAFIA

3.1 JAMES CLERK MAXWELL

James Clerk Maxwell nasceu em Edimburgo em 13 de Junho de 1831 e morreu em

Cambridge, 5 de Novembro de 1879. Foi um físico e matemático britânico e é conhecido por

ter dado a forma final à teoria moderna do eletromagnetismo, que une a eletricidade, o

magnetismo e a óptica. Esta é a teoria é explicada através da equações de Maxwell, que é

chamada dessa forma em sua honra e porque ele foi o primeiro a escrevê-la juntando a lei de

Ampère, que ele próprio modificou, a lei de Gauss, e a lei da indução de Faraday.

Maxwell demonstrou que os campos elétricos e magnéticos se propagam juntos a

velocidade da luz. Ele apresentou ainda uma teoria detalhada da luz como sendo um efeito

eletromagnético, isto é, que a luz corresponde à propagação de ondas elétricas e magnéticas,

esta mesma hipótese já havia sido posta por Faraday. Demonstrou em 1864 que as forças

elétricas e magnéticas possuem a mesma natureza: uma força elétrica em determinado

referencial pode tornar-se magnética, e vice-versa. Maxwell também desenvolveu trabalhos

importantes em mecânica estatística, onde estudou a teoria cinética dos gases e descobriu a

chamada distribuição de Maxwell-Boltzmann.

Maxwell é até hoje considerado por muitos o mais importante físico do séc. XIX, o

seu trabalho em eletromagnetismo foi a base para a elaboração da teoria da relatividade de

Einstein e o seu trabalho em teoria cinética de gases fundamental ao desenvolvimento

posterior da mecânica quântica.

3.2 NIKOLA TESLA

Nikola Tesla nasceu em Smiljan, uma cidade do extinto Império Austríaco, em 10 de

Julho de 1856 e faleceu em Nova Iorque no dia 7 de Janeiro de 1943) foi um grande inventor

nos campos da engenharia mecânica e eletrotécnica, de etnia sérvia nascido na aldeia de

Smiljan, Vojna Krajina, no território da atual Croácia. Era súdito do Império Austríaco por

nascimento e depois se tornou um cidadão norte-americano. Tesla é muitas vezes descrito

como um importante cientista e inventor da idade moderna, citado como o homem que

"espalhou luz sobre a face da Terra". É mais conhecido pelas muitas contribuições

revolucionárias no campo do eletromagnetismo no fim do século XIX e início do século XX.

As patentes de Tesla e o seu trabalho teórico e prático formam as bases dos modernos

sistemas de potência elétrica em corrente alterna (AC), incluindo os sistemas de distribuição

de energia multifásicos e o motor AC, com os quais ajudou na introdução da Segunda

Revolução Industrial.

Apenas depois de demonstrar a transmissão sem fios (rádio) em 1894 e ser o vencedor

da "Guerra das Correntes", que Tesla se tornou extremamente respeitado como um dos

maiores engenheiros eletrotécnicos que trabalhavam nos EUA. Muitos dos seus primeiros

trabalhos foram pioneiros na moderna engenharia eletrotécnica e muitas das suas descobertas

foram importantes a desbravar caminho para o futuro.

Durante este período, nos Estados Unidos, a fama de Tesla rivalizou com a de

qualquer outro inventor ou cientista da história e cultura popular, mas pelo fato de ser um

excêntrico criador e às suas afirmações aparentemente bizarras, inacreditáveis e impercebíveis

ao publico muitas vezes leigos sobre o assunto sobre possíveis desenvolvimentos científicos,

Tesla caiu eventualmente no esquecimento e visto como um cientista louco. Nunca deu muita

atenção às suas finanças, Tesla morreu empobrecido aos 86 anos.

A unidade do SI que mede a densidade do fluxo magnético ou a indução magnética

geralmente conhecida como campo magnético "B", o tesla, foi nomeada assim em sua honra

na Conférence Générale des Poids et Mesures, Paris, 1960, assim como o efeito Tesla da

transmissão sem-fio de energia para aparelhos eletrônicos, efeito este que Tesla demonstrou

numa escala menor em lâmpadas elétricas em 1893 e aspirava usar para a transmissão

intercontinental de níveis industriais de energia no seu projeto inacabado da Wardenclyffe

Tower.

3.3 MICHAEL FARADAY

Michael Faraday nasceu em Newington, Surrey,em 22 de setembro de 1791 e faleceu

em Hampton Court, no dia 25 de agosto de 1867. Faraday foi físico e químico sendo

considerado um dos cientistas mais influentes e inteligentes de todos os tempos. Suas

contribuições e seus trabalhos mais conhecidos foram os estudos e experiências baseados nos

fenômenos da eletricidade e do magnetismo, mas ele também fez contribuições muito

importantes em química.

Faraday foi acima de tudo um grande experimentalista, com isso foi por muitas vezes

descrito como o "melhor experimentalista na história da ciência”, embora não conhecesse

matemática a fundo ou cálculos complexos como a matemática avançada ou ainda os cálculos

infinitesimais. Tanto suas contribuições para a ciência, e o impacto delas no mundo, são

certamente grandes: suas descobertas científicas cobrem áreas significativas da física e

química moderna, e a tecnologia desenvolvida baseada em seu trabalho está ainda mais

presente. Suas descobertas em eletromagnetismo deixaram a base para os trabalhos de

engenharia no fim do século XIX por pessoas como Edison, Siemens, Tesla e Westinghouse,

que tornaram possíveis a eletrificação das sociedades industrializadas, e seus trabalhos em

eletroquímica são agora amplamente usados em química industrial.

No campo da física, foi um dos pioneiros ao procurar entender as conexões entre

eletricidade e magnetismo. Em 1821, Oersted foi o primeiro a descobrir que a eletricidade e o

magnetismo estavam associados entre si, então Faraday publicou um trabalho ao qual

intitulou "rotação eletromagnética", este conceito de rotação é o princípio por trás do

funcionamento do motor elétrico. Em 1831, Faraday descobre a indução eletromagnética, o

princípio por trás do gerador e do transformador elétrico. Com esta descoberta e com todas as

suas idéias sobre os campos elétricos e os magnéticos incluindo a natureza dos campos em

geral, inspirou diversos trabalhos posteriores nessa área (um de seus influenciáveis foi

Maxwell), e diversos campos em que trabalhou são conceitos-chave inclusive da física atual.

Atuou no campo da química também e foi quem descobriu além de produzir os

primeiros cloretos de carbono conhecidos (C2Cl6 e C2Cl4), ajudou ainda a estender as

fundações da metalurgia e metalografia. Faraday foi ainda o primeiro cientista a ter sucesso

em liquefazer tipos de gases que nunca tinham sido liquefeitos; entre estes gases estão o

dióxido de carbono, o cloro, entre outros, com isso tornou-se possível a concepção de

métodos de refrigeração que foram muito utilizados. Há quem diga que sua maior

contribuição foi desenvolver a eletroquímica, e introduzir termos como eletrólito,ânodo,

catodo, eletrodo, e íon.

4. DESENVOLVIMENTO DE OBRAS E TRABALHOS CIENTÍFICOS

4.1. PRINCIPAIS TRABALHOS DE FARADAY

4.1.1 O Inicio de Todas as Pesquisas

Acreditando no principio de que todas as forças que se manifestam na natureza têm

origem comum. Faraday buscou comprovar de forma experimental tudo que defendia e isso o

levou a grandes descobertas no campo do eletromagnetismo.

Faraday fez grandes contribuições para os avanços da química moderna como

descoberta de dois cloretos de carbono, foi também um grande estudioso de ligas de aço e

produziu com suas pesquisas vários tipos novos de vidros.

Um desses vidros tornou-se historicamente importante por ser a substância em que

Faraday identificou a rotação do plano de polarização da luz quando era colocado num campo

magnético e também por ser a primeira substância a ser repelida pelos pólos de um ímã. Por

não conhecer a fundo princípios matemáticos, Faraday acreditava que as linhas do campo

elétrico e magnético eram entidades físicas reais e não como abstrações matemáticas. Suas

descobertas no campo da eletricidade ofuscaram quase que por completo a sua carreira

química.

Entre suas descobertas mais conhecidas a mais importante é a indução

eletromagnética, em 1831.

4.1.2. Linhas de Força

Como estava cada vez mais explicito os esforços para explicar a ação à distância entre

corpos com cargas elétricas, Michael Faraday, colocou se a observar o espectro formado por

limalhas de ferro espalhadas numa folha de papel colocada sobre um ímã, e depois de fazer

suas avaliações propôs um conceito correlato para o campo elétrico. Segundo ele, as linhas

formadas pelas limalhas de ferro, embora invisíveis, realmente existiam e, através delas se

podia visualizar o formato do campo na região e mais ainda, pois a maior ou menor

concentração dessas linhas indicava a maior ou menor intensidade de força a que outros

corpos ficavam sujeitos naquela região. A essas linhas Faraday deu o nome de “Linha de

Força” e definiu as “linhas de força” como a linha imaginária que tangencia o vetor campo

elétrico em cada ponto da região, conservando seu sentido.

4.1.2. Gaiola de Faraday

Este experimento foi desenvolvido Faraday para demonstrar que uma superfície

condutora eletrizada possui campo um campo elétrico nulo em seu interior uma vez que as

cargas vão se distribuir de forma homogênea na parte mais externa da superfície condutora,

isso pode ser comprovado com a Lei de Gauss, um exemplo dessa aplicação é o Gerador de

Van de Graaff.

No experimento de Faraday utilizou uma gaiola metálica, que era eletrificada e um

corpo dentro da gaiola poderia permanecer lá, isolado e sem levar nenhuma descarga elétrica.

Figura 01. Experimento prático da gaiola de faraday

4.1.3. O Eletromagnetismo

As primeiras experiências realizadas por Faraday eram alimentadas pela idéia de que

um fio conduzindo corrente deveria atrair ou então repelir os pólos magnéticos de uma agulha

magnética. Faraday colocou o fio condutor em uma posição vertical. Aproximando uma

agulha para verificar a posições de atração e repulsão, Faraday encontrou que para cada pólo

existiam duas posições atrativas e duas repulsivas, permitindo que a agulha tomasse sua

posição original em relação ao fio. A bateria utilizada foi o chamado calorimotor de Hare (que

pode ser visto na figura abaixo), e era formada por um conjunto de placas de zinco e cobre. O

fio conduzia a corrente elétrica gerada pelo aparelho. Os resultados obtidos são mostrados

abaixo através dos esboços e comentários numerados de Faraday encontrados no diário e

datados de 3 de setembro de 1821, mostrando as posições de atração e repulsão para os pólos

norte e sul.

Figura 02: Calorimotor de Hare

Estas sãos as posições determinadas inicialmente por Faraday:

Contudo se dedicou a examinar com mais cuidado e atenção os seus experimentos, e

com isso deduziu que cada pólo tinha 4 posições, 2 de atração e 2 de repulsão, assim:

5. LEIS DE FARADAY DA ELETRÓLISE

Em 1833, Faraday estava estudando o efeito elétrico da passagem de corrente elétrica

em soluções de sais em água e encontrou uma relação quantitativa entre a quantidade de uma

substância decomposta e a quantidade de eletricidade que passava através da solução, quando

fazia sua eletrólise numa célula eletrolítica.

Figura 03: Eletrólise em célula

Através desse experimento notou que a quantidade de eletricidade que liberava um

grama de hidrogênio liberava também quantidades específicas de outras substâncias. Dessa

forma, para cada 1 grama de hidrogênio liberado, 8 gramas de oxigênio, 36 de cloro, 125 de

iodo, 104 de chumbo e 58 de estanho eram liberados na eletrólise de seus respectivos

compostos. Denominou tais quantidades de “equivalentes eletroquímicos”. Sendo assim,

temos as seguintes Leis da Eletrólise:

1a Lei: Essa lei determina que a massa de uma substância eletrolisada é diretamente

proporcional à quantidade de eletricidade que foi ou será aplicada à solução.

m = k f Q 2a Lei: Segundo deduziu, toda vez que a mesma quantidade de eletricidade atravessa

diversos eletrólitos, as massas das espécies químicas libertadas nos eletrodos, assim como as

massas das espécies químicas decompostas, são diretamente proporcionais aos seus

equivalentes químicos.

m = k f E onde:

kf =___ 1___

96500 .

6. A LEI DE INDUÇÃO DE FARADAY

Em 1831, Faraday tenta através de uma de suas experiências produzir uma corrente

elétrica através do campo magnético porém de forma inversa a que já tinha desenvolvido

Oersted; este conseguiu mostrar que um fio condutor de corrente elétrica quando próximo a

uma bússola alterava a direção da agulha da mesma, devido o surgimento de um campo

magnético gerado pela corrente elétrica. Porém com seus experimentos Faraday desenvolveu

o seguinte aparato:

Em dois setores distintos de um mesmo anel de ferro ele enrolou duas bobinas de fio

condutor isolado; por uma delas fez passar uma corrente produzida por uma pilha; a outra

bobina foi ligada a um galvanômetro; enquanto passava à corrente na bobina ligada a pilha,

nada ocorria na outra, porém no momento em que se interrompia ou reatava essa passagem,

aparecia outra corrente elétrica circulando na bobina ligada ao galvanômetro.

Figura 04: Experimento de Faraday.

Com essa experiência Faraday comprovou que a variação da corrente elétrica em uma

das bobinas induzia uma corrente elétrica independente na outra. O mesmo acontecia quando

um ímã é aproximado no interior de um fio enrolado em uma bobina. Ele deu como nome a

essa corrente que surgia corrente induzida e disseque era formada a partir da força

eletromotriz induzida produzida pela variação do número linhas de campo magnético que

atravessam a bobina, que em termos de fluxo magnético, a força eletromotriz induzida em um

circuito e dada pela Lei de Indução de Faraday:

A medida que estudava essas linhas e como o campo magnético se alterava, Faraday

percebeu que o fluxo magnético através da bobina variava com o tempo. Porém, antes de o

campo magnético começar a variar, não existia corrente na bobina. Para as cargas começarem

a se mover, elas precisam ser aceleradas por um campo elétrico. Este campo elétrico induzido

ocorria com um campo magnético variável, de acordo com a lei de Faraday. Sendo assim

Faraday elaborou uma nova fórmula para calculo dessas linhas de força:

Esta mesma formula foi muito utilizada por Maxuell, porem um pouco aprimorada por

ele mesmo da seguinte forma:

As descobertas de Faraday, foram sem duvidas fruto de um trabalho experimental

metódico, minucioso, e, sobretudo, inspirado uma intuição surpreendente e tiveram muita

importância para as ciências modernas com uma contribuição enorme para o desenvolvimento

da química e da física.

As leis da eletrólise revolucionaram a idéia atômica que se tinha em sua época e criou

varias controvérsias sobre o significado do átomo e de equivalentes químicos que só puderam

ser resolvidas com uma nova visão da moderna teoria atômica. Sua concepção do

eletromagnetismo foi o ponto de partida para as teorias modernas que temos para interpretar,

explicar e utilizar os fenômenos eletromagnéticos. Teve grande influencia nas formulações

das equações de Maxwell, e os luminosos.

São estes detalhes que fizeram de Faraday um dos maiores cientistas experimentais de

sua época, senão o maior da história, embora não conhecesse uma matemática mais

rebuscada.

7. PRINCIPAIS TRABALHOS DE TESLA

Em 1882 Tesla descreveu com detalhes a sua visão dos campos magnéticos rotativos,

e também o motor monofásico e o polifásico no seu bloco de notas. Inicia então a sua

atividade de aperfeiçoamento dos dínamos de corrente direta na Continental Edison, em Paris,

daí pra frente Tesla iria revolucionar o mundo com suas novas idéias sobre diversos campos

da ciência, inclusive o da elétrica

7.1. O início

Nikola Tesla era um engenhoso inventor desde criança. Uma das suas primeiras

invenções, e há os que consideram a primeira, foi um dispositivo simples de anzol e linha para

apanhar sapos. Os seus amigos imitaram o invento e dispositivos funcionavam tão bem que a

população de sapos na zona onde moravam foi praticamente erradicada. Construiu um moinho

em miniatura com características únicas, movendo-se sem pás. Esta invenção o inspirou mais

tarde a desenvolver as turbinas sem lâminas. Costumava sonhar em instalar sistemas de

recolha de energia nas cataratas do Niagara, sonho que veio a realizar, verificando novamente

suas visões.

Sua maior invenção quando jovem foi uma fantástica máquina potenciada por energia

de uma fonte natural: insetos. Tesla colou alguns insetos nas pás de uma estrutura de um a um

moinho de vento e a simples tentativa vã em voarem fazia a estrutura girar. Apesar de ser

considerado por muitos, um dos raros e falhos esforços de Tesla, o próprio permaneceu

sempre bastante orgulhoso do seu motor de insetos.

Em 1883, cria o seu primeiro motor de indução e inicia o desenvolvimento de vários

dispositivos que utilizavam campos magnéticos rotativos, sistema pelo qual recebe as patentes

em 1888.

7.2. Vida nos Estados Unidos

Por volta do ano de 1885, um ano depois de ter chegado a Nova Iorque - Estados

Unidos, desenvolveu lâmpadas mais simples, fiáveis, seguras e económicas que as utilizadas

na altura, e através da Tesla Electric Light Company teve sucesso na iluminação das ruas de

Nova Iorque. Foi afastado mais tarde da empresa ficando sem dinheiro, emprego e patentes.

Depois de tempos conturbados, e depois de muitos anos de busca e outros tantos na

sua imaginação, surge o primeiro motor de Corrente Alternada e os sistemas multifásicos.

Tesla tinha finalmente conseguido o que quase todos lhe disseram que não conseguiria,

apresentou-o à comunidade cientifica e ao público numa palestra extremamente publicitada e

tornou-se finalmente conhecido e respeitado por todos.

Nos anos que se seguem patenteia dezenas de dispositivos e conceitos relacionados

com corrente alternada: motores, geradores, transformadores, fios de transmissão, sistemas

multifásicos, consideradas das patentes mais valiosas desde a invenção do telefone.

1887 é um ano prolífero para Tesla: constrói o primeiro motor de indução de corrente

alternada sem escovas, desenvolve os princípios para a sua Bobine Tesla (Tesla Coil), que

vem a construir por volta de 1891 e começa a investigar uma tecnologia que mais tarde viria a

ser chamada de raios-X, usando o seu próprio terminal único de tubos de vácuo fotografou os

ossos da sua mão e envio a Wilhelm Roentgen. Oito anos mais tarde Roentgen vence o

Prêmio Nobel da Física pela documentação da descoberta.

Desde o fim dos anos 1870, Nova Iorque já possuía energia elétrica. Em 1882 Edison

constrói a sua primeira central que trabalhava a Corrente Contínua em Pearl Street em 1882.

Durante os primeiros anos de utilização e fornecimento de eletricidade a Corrente Contínua

era a tecnologia padrão de eletricidade utilizada, no entanto, tinha algumas limitações: não se

podia alterar a voltagem, o que se gerava era o que se obtinha, caso se aumentasse a potência

rebentavam as lâmpadas. Para se transportar através de grandes distâncias eram necessários

tubos de cobre da grossura de um braço, obrigando à construção de estações elétricas de milha

a milha, não sendo eficiente. Inclusive, as ruas eram toda cheia de fios elétricos dados a

quantidade de cobre necessária para o transporte. Em suma, era eficiente para lâmpadas

incandescentes e motores, mas não para transportar a eletricidade, é essencialmente na

transmissão de energia que residia as maiores e cruciais diferenças, além de outras que foram

exploradas.

Era finalmente a oportunidade de Tesla fazer história e de demonstrar a eficácia da

Corrente Alternada a funcionar em grande escala. A Exposição Mundial de Chicago

(“Chicago World’s Fair” ou “Worlds Columbian Expositions” tornou-se um evento histórico

mais pela oportunidade que deu a Tesla para demonstrar a eficácia das suas teorias que pela

comemoração do centenário em si. Na época, uma empresa criada por tesla juntamente com

Westinghouse, um magnata da época venceu o concurso que os EUA fez para ver quem

forneceri eletricidade para o evento, isso enfureceu Edison que proibiu o uso de suas

lâmpadas no evento, então, sem a possibilidade de utilizar as lâmpadas de Edison, em três

meses Tesla conseguiu conceber, patentear e fabricar duzentas mil unidades de lâmpadas mais

eficientes que as de Edison.

No evento, estavam presentes cerca de cem mil pessoas para a inauguração no dia 1º

de Maio de 1893, e ao cair da noite quando o Presidente Stephen Grover Cleveland ligou o

interruptor, toda a feira explodiu com o mais impressionante espetáculo de luz artificial que o

mundo já tinha visto, tornado possível por Tesla e Westinghouse.

Por toda a Feira, não só brilhavam as lâmpadas incandescentes por ele criadas como

também fluorescentes, coloridas, também criadas e patenteadas por Tesla, as primeiras luzes

de néon desenhando nomes de cientistas e artistas como homenagem. Tinha também a

iluminar a Feira lâmpadas fluorescentes alimentadas sem fios, tecnologia que experimentava

desde 1891, e fazia exibições, em que as lâmpadas acendiam em qualquer local da sala,

causando enorme espanto da parte dos espectadores. Este tipo de efeito foi batizado em sua

homenagem sendo chamado: efeito Tesla.

Neste ano, Tesla constrói especialmente para a exposição, um dispositivo que chamou

de “Ovo de Colombo”, cuja finalidade era demonstrar os campos magnéticos rotativos

provocados pelo seu motor de CA fazendo o ovo girar sobre uma superfície.

Em 1895 constrói a primeira central elétrica a Corrente Alternada nas cataratas do

Niágara, inaugurada sem falhas, transmite energia a distâncias nunca antes conseguidas com a

tecnologia de Edison, e cinco anos mais tarde ainda de acordo com o projeto de Tesla,

abrigava dez geradores que abasteciam as cidades de Nova Iorque e Chicago.

Em 1898, Um ano depois de registrar a primeira patente básica para o rádio, fez

demonstrações com um barco controlado remotamente, desenvolvendo assim uma forma de

robótica tal como a tecnologia de controle remoto utilizada por nós, que apenas nos anos 60

seria realmente utilizada. Tentou contrato com os militares, acreditando que lhes interessaria

dispositivos como torpedos controlados por rádio, porém na época o rejeitaram e

ridicularizaram-no.

Fig. 05. Barco de Tesla – guiado por controle remoto

Nesta mesma época Tesla patenteou também um ignitor elétrico para motores a

gasolina de combustão interna e para motores a gás, utilizados hoje em mais de seiscentos

milhões de automóveis.

Em 1898, uma experiência com altas freqüências fez com que todo o quarteirão

tremesse com um dispositivo inventado por ele, quando a policia chegou para ver o que

acontecia ele o destruiu com uma marreta. Este dispositivo foi chamado de “oscilador com

freqüência ajustável” que aparentemente podia provocar terremotos. Tesla acreditava que

poderia fazer o mesmo com o planeta.

Figura 06. Oscilador de Tesla

Embora teve condições técnicas para efetuar a transmissão de rádio, Tesla estava

obcecado pela transmissão de energia e Marconi faz a primeira transmissão transatlântica via

rádio. Apesar de utilizar dezessete patentes de Tesla para fazê-lo afirmando serem suas idéias.

Tesla não se incomodou. Entretanto, em 1904 o U.S. Patent Office inverte a sua decisão e

atribui a Marconi a patente para o rádio, decisão contestada imediatamente por Tesla. Em

1906 demonstra sua turbina sem lâminas, inspirada nas suas construções de criança, que irá

ser testada nos anos seguintes na estação de águas de Nova Iorque. Já em 1909 Marconi vence

o Prêmio Nobel da Física pela criação da rádio, e em 1915, Tesla colocou Marconi em

tribunal, numa tentativa (infrutífera) de reaver as suas patentes.

Tesla construiu ainda a Estação Wireless Telefunken em Sayville, Long Island,

conseguindo atingir aí alguns dos objetivos não conseguidos em Wardenclyffe, e depois disso,

em Agosto de 1917 estabelece os princípios básicos acerca da freqüência e nível de potência

para as primeiras unidades primitivas de radar.

Em 1928 recebeu a sua última patente para um dispositivo de transporte aéreo que

serviu de precursor às aeronaves de descolagem e aterragem vertical. Em finais de 1931,

publicou um artigo onde fala sobre um sistema de conversão de energia termal oceânica.

Teorizou também um dispositivo em 1933 que segundo ele poderia fotografar pensamentos,

hoje em dia são feitos vários experimentos baseados em princípios enunciados por Tesla na

criação de olhos artificiais.

Em 1928 recebeu a sua última patente para um dispositivo de transporte aéreo que

serviu de precursor às aeronaves de descolagem e aterragem vertical. Em finais de 1931,

publicou um artigo onde fala sobre um sistema de conversão de energia termal oceânica.

8. PRINCIPAIS TRABALHOS DE MAXWELL

8.1. O Principio

Em meados do século XIX a teoria ondulatória da luz era amplamente aceita em toda

Inglaterra. Da mesma forma que definimos como uma onda que se propaga por diversos

materiais, naquela época os físicos consideravam que a luz seria uma onda semelhante ao

som. No entanto, o meio pelo qual a luz se propagava era diferente e imaginava-se que seria

um meio elástico capaz de sofrer deformações sem perder suas propriedades originais,

imperceptível aos nossos sentidos que preencheria todo o espaço. Este meio era conhecido

como “éter”.

Neste contexto, uma teoria de campo considera que as partes de um sistema não são

independentes, mas sim participantes de um todo, e consideram que a interação se dá entre as

partes vizinhas do sistema. Sendo assim, a interação entre duas cargas elétricas, por exemplo,

seria explicada por uma ação que se propaga entre uma carga e outra através do éter existente

entre elas. Uma carga modifica o éter, essa modificação vai se espalhando, e ao atingir outra

carga, produz uma força. O próprio campo contém em si mesmo a capacidade de ação.

8.2. Eletromagnetismo

Maxwell começou seus estudos sobre o eletromagnetismo sem 1854 e o fez até antes

de sua morte, em 1879. Estes estudos podem ser divididos em duas grandes partes: antes de

1868, quando publicou os principais trabalhos sobre os fundamentos da teoria

eletromagnética; e, após 1868, quando publicou seu mais famoso livro, o Tratado sobre

Eletricidade e Magnetismo, e uma dezena de artigos sobre outros assuntos.

No ano de 1873 Maxwell faz sua mais importante publicação, o livro “A Treatise on

Electricity & Magnetism”, onde ele demonstra e prova matematicamente as leis empíricas

do eletromagnetismo. Essa representação matemática das leis do magnetismo ficou conhecida

como equação de Maxwell

8.3. Eletrodinâmica e Teoria dos Gases

Os trabalhos mais importantes de Maxuell sobre Teoria Cinética dos Gases e

Eletrodinâmica foram desenvolvidos durante os anos de 1860 e 1865, este foi o período em

que esteve no Kings College, em Londres. Em 1871 tornou-se professor de eletricidade

magnetismo em Cambridge, onde durante os primeiros anos deu retoques e elaborou com

mais precisão seu grande trabalho sobre a eletrodinâmica. Os trabalhos de Maxwell são até

hoje muito importantes, tanto para a física como para a matemática, pois, ele usava a

matemática para explicar os fenômenos da física e dizia que deveria relacionar as idéias

físicas e as idéias matemáticas evitando uma matematização prematura que pudesse inibir a

intuição física; e, por outro lado, a explicação parcial dos fenômenos com base em hipóteses

incertas a respeito da sua natureza ou essência, ou de sua causa.

8.4. Estudos Relacionados a Astronomia

As teorias matemáticas de Maxwell eram muito avançadas, um exemplo de tal

complexidade se deu no ano de 1857, quando em um concurso que tinha por objetivo

descobrir a composição dos anéis de saturno, Maxwell descreveu matematicamente a

condição perfeita de estabilidade dos anéis. Ele explicou com pura lógica matemática, que a

estabilidade dos anéis só poderia ser alcançada se eles fossem constituídos por um conjunto

enorme de pequenas partículas. Essa teoria afirmada em cálculos matemáticos pode ser

confirmada quase cem anos após ele apresentá-la quando a sonda espacial Voyager I chegou a

Saturno para estudar seus anéis.

8.5. Áreas de Influencia de Teorias

Em todos os seus trabalhos, Maxwell fez grande uso de modelos mecânicos

desenvolvidos por Faraday e Thomson para representar os fenômenos eletromagnéticos. Os

fenômenos eletromagnéticos descritos por Maxwell podem ser considerados como uma das

maiores teorias expostas por ele.

As teorias desenvolvidas por Maxwell foram tão importantes que tiveram impacto em

diversas áreas, como exemplo, na comunicação onde suas teorias de eletricidade e

magnetismo permitiram o descobrimento do uso de aplicações eletromagnéticas para

transmissão de rádio, tv, posteriormente microondas e imagens térmicas; na termodinâmica:

foi um dos fundadores da teoria cinética dos gases, ligou a termodinâmica a mecânica, sendo

sua teoria ainda hoje amplamente aceita; na fotografia suas teorias sobre a percepção das

cores e sua invenção do processo tricromático de cores permitiu o avanço nas fotografias até

chegar à qualidade dos dias de hoje; na engenharia: Maxwell foi o primeiro a mostrar como

calcular tensões no arco emoldurado e pontes suspensas, foi também pioneiro no uso do

controle de gabarito; sobre a energia nuclear os seus conceitos de eletromagnetismo foram a

base para a teoria da relatividade de Einstein; na matemática: Maxwell via os fenômenos em

termos de relacionamentos que poderiam ser definidas por meio de equações, se necessário

abandonar uma analogia física. Ele inventou o termo "onda" para o operador vetorial que

aparece em suas equações de campo eletromagnético.

O lugar conquistado por Maxwell entre os grandes físicos e cientistas do século XIX

deve-se a suas pesquisas sobre eletromagnetismo, teoria cinética dos gases, visão colorida,

anéis de Saturno, óptica geométrica, e alguns estudos sobre engenharia.

No ano de 1879 ficou muito doente e faleceu no dia 5 de novembro, com apenas 49

anos de idade.

9. CONCLUSÃO

Nikola Tesla foi por diversas vezes conotado como “cientista louco”, sua

excentricidade talvez tenha sido uma barreira para não ter sido tantas vezes levado a sério

como merecia. Muitas das suas invenções e descobertas pareciam naquela época e muitas são

ainda nos dias de hoje parecidas com idéias tiradas de um livro de fantasia ou de uma história

de ficção científica, no entanto, a grande maioria dos seus feitos assim eram considerados até

ele os demonstrar e comprovar.

Foi sem dúvida um homem com idéias muito à frente do seu tempo. Muitos cientistas

atualmente precisam de décadas para conseguir reproduzir suas experiências, que

demonstrava publicamente, sem nenhum esforço. Tesla é até hoje uma grande inspiração para

quase todos os cientistas e engenheiros.

Tesla foi o responsável pela inicio da era moderna da energia elétrica, foi com as

tecnologias criadas por ele que se permitiu que o luxo da eletricidade chegasse a todas as

casas; que todos os motores de todos os nossos eletrodomésticos de casa funcionem, tudo isso

desenvolvido baseado em seus conceitos.

As lâmpadas fluorescentes, luzes de néon, e muitas lâmpadas incandescentes foram

criadas por ele. Os controles remotos. A comunicação sem fios, a famosa tecnologia

“wireless”, que conhecemos hoje é da responsabilidade dele.

Não foi creditado por muitas invenções que valeram inclusivamente Prêmios Nobel a

outros inventores como os raio-X, o rádio (que mais tarde veio a reaver a patente) e o radar

entre muitas outras.

A maioria das descobertas de Faraday foram um resultado de trabalho experimental

metódico, minucioso, e sobretudo, inspirador uma intuição surpreendente, tiveram muita

importância para as ciências de maneira que contribuíram para o desenvolvimento da química

e a física. As leis da eletrólise chegaram criar controvérsias sobre o significado do átomo e de

equivalentes químicos que só poderiam ser resolvidas com uma nova visão da Teoria

Atômica. Faraday fazia mais experimentos do que cálculos ainda que o fizesse sem muito

conhecimento da matemática avançada.

Sua concepção do eletromagnetismo, foi o ponto de partida para as teorias modernas

que temos para interpretar os fenômenos eletromagnéticos, principalmente nas formulações

das equações de Maxwell.

Maxwell era extremamente ligado com o mundo da física, ainda que se relacionava, e

muito, com a matemática, primeiramente por ter grandes conhecimentos matemáticos e pelo

fato de através da matemática representar as ações da física.

As grandes teorias de Maxwell o fizeram se tornar um dos maiores cientistas

conhecidos até hoje, porém, sua estima estava no fato dele conseguir representar por meio da

matemática os fenômenos físicos de suas descobertas.

Podemos observar que todos estes grandes nomes da ciência estão ligados entre si por

diversos fatores, seja por estudos, áreas de pesquisas e até mesmo correspondências como

fazia Faraday.

12. BIBLIOGRAFIA

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1855. 3 vols. Reproduzido: New York: Dover, 1965; Chicago: Encyclopedia Britannica,

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