Os Precursores da eletricidade como a conhecemos nos dias de hoje – Segunda Parte

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Segunda Parte;

Naquele período, despertava muito interesse na comunidade cientifica em desvendar o mistério e o conhecimento desta forma de energia. Neste sentido duas novas frentes de pesquiza se abrem neste caminho.

A primeira era referente ao conhecimento e o entendimento aos olhos da fisica e da matemática, como os postulados de Coulomb por exemplo.

A segunda se referia ao promissor caminho da físico-química ( eletro-química ).

Um terceiro viés se referia aos fenômenos do eletro-magnetismo.

Para o segundo caminho da pesquia e uma parcela do terceiro, iniciaremos com Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta .

Volta nasceu e foi educado em Como, Itália, no dia 18 de Fevereiro de 1745 ,onde se tornou professor de física na Escola Real em 1774. Sua paixão foi sempre o estudo da eletricidade, e já como um jovem estudante ele escreveu um poema em latim na sua nova fascinante descoberta. De vi attractiva ignis electrici ac phaenomenis inde pendentibus foi seu primeiro livro científico. Apesar de sua genialidade desde jovem, começou a falar somente aos quatro anos de idade.

                                                                Como, Itália

Infância e Juventude.

Era o sexto dos sete filhos do Conde Filippo Volta e da Condessa Maria Madalena, que o enviaram para passar a infância num vilarejo próximo, Brunate, entre pessoas de pouca cultura. Pode ser que por esta razão, segundo os biógrafos, o menino teve um desenvolvimento muito lento, sendo que só começou a falar com sete anos, trazendo imensa preocupação aos pais, pois pensavam que a criança poderia ter algum tipo de problema mental. Porém, mesmo na época de silêncio Volta demonstrou uma aptidão pelo estudo da área de ciências naturais, ao ponto de utilizar-se de qualquer papel para anotar suas observações do dia-a-dia.

Na adolescência Volta foi pressionado a seguir a carreira eclesiástica ou a estudar direito.

Em 1751, com seis anos de idade, foi encaminhado pela família para a escola jesuítica, pois era de interesse familiar que seguisse carreira eclesiástica, porém, em 1759, com quatorze anos decidiu estudar física, e dois anos depois abandonou a escola jesuítica e desistiu da carreira eclesiástica. Em 1775 aprimorou o eletróforo, uma máquina que produz eletricidade estática. Volta é comumente creditado como o inventor dessa máquina que foi de fato inventada três anos antes.

E logo aos dezoito anos escreveu uma carta ao físico G.A.Nollet, a qual evidenciava sua idéia de que os fenômenos elétricos poderiam ser atribuídos à forças de atração semelhantes as já mencionadas por Newton, forças gravitacionais.

Sem ter como arcar com as despesas de suas pesquisas, Volta encontrou na carreira didática uma solução para seus problemas. Por seu reconhecimento no meio científico, devido a seus trabalhos e experimentos, tornou-se famoso em toda a Europa, proporcionando assim, a obtenção do cargo de professor de física experimental na escola de Como, sem ao menos possuir títulos escolares adequados.

Fase Adulta;

Estudou a química de gases entre 1776 e 1778. Após ler um ensaio de Benjamin Franklin sobre "ar inflamável" e cuidadosamente procurá-lo na Itália, Volta descobriu o metano. Em novembro de 1776, Volta encontrou metano no lago Maior; em 1778 ele conseguiu isolar o metano.

                                                                      Electróforo

Nos anos de 1775 e1776, Volta anuncia, respectivamente, duas invenções: o eletróforo e o eudiômetro (ambos lembrados com seu nome, atualmente). O primeiro é um aparelho que promove a eletrização de condutores e possibilita obter altas tensões aproveitando o princípio de indução eletrostática. Já o segundo, provoca a reação entre compostos gasosos por meio de uma centelha elétrica, sendo utilizado, na época, para estudar as leis dos gases.

Em 1779 tornou-se professor de física na Universidade de Pavia, posição que ocupou por 25 anos. Em 1794 Volta casou com Teresa Peregrini, filha do conde Ludovico Peregrini. O casal teve três filhos.

E, finalmente, em 1800 Volta divulga a tão-falada pilha voltaica, um predecessor da bateria elétrica. A idéia do desenvolvimento desse trabalho partiu de uma discórdia profissional sobre a resposta galvânica, na qual Luigi Galvani, médico e professor de Anatomia de Bolonha, na Itália, defendia que metais produziam eletricidade apenas em contato com tecido animal. Tal idéia lhe foi proporcionada após observar que alguns sapos que ele estava estudando contraíam violentamente as patas, quando eram tocadas por dois metais diferentes, como ferro e cobre. Assim, Galvani acreditava ter descoberto uma nova fonte de energia, que seria uma “eletricidade animal”. No entanto, ele apenas descobriu por acidente o princípio básico de empregado na produção de eletricidade com pilhas. O princípio mencionado anteriormente, pode ser explicado da seguinte maneira: quando dois metais diferentes (chamados elétrodos) são separados por um líquido condutor que age com mais força sobre um metal que sobre outro (no caso de Galvani, o líquido era justamente as substâncias presentes no corpo do sapo, ao qual se denomina eletrólito), os elétrons se movimentam através do líquido e o metal menos afetado por este recebe carga, estabelecendo um potencial mais elevado que o do outro. Assim, ligando-se os metais com um fio ou outro condutor pode-se formar uma corrente elétrica fluindo do maior potencial para o menor.

Volta experimentou células individuais em série, cada célula sendo um cálice de vinho cheio de salmoura na qual dois electrodos dissimilares foram mergulhados. A pilha elétrica substituiu o cálice com um cartão embebido em salmoura. O número de células, e conseqüentemente, a tensão elétrica que poderiam produzir, estava limitado pela pressão exercida pelas células de cima, que espremiam toda a salmoura do cartão da célula de baixo.

Em conseqüência de seu trabalho, Volta recebeu inúmeras homenagens. Em 1801, foi convocado a apresentar sua experiência de produção de eletricidade ao próprio Imperador Napoleão I, o qual, posteriormente em 1810, lhe concedeu o título de conde. Alem disso, o imperador da Áustria, na época, fez de Volta diretor da Faculdade de Filosofia da Universidade de Pádua.

No período de 1800 a 1815, após a invenção da pilha, houve grande evolução da eletroquímica.

Volta faleceu em 1827, sendo enterrado em sua cidade natal, Como, Itália. Em sua memória construíram um museu perto do Lago Como, denominado Templo Voltiano, contendo todos os seus instrumentos e publicações originais.

Em 1881, uma unidade elétrica fundamental, o volt, foi nomeada em sua homenagem, além disso, seu rosto nas já extintas notas de dez mil liras italianas forma mais uma forma de homenagear este grande precursor cujo nome esta imortalizado na medida da grandeza tensão ou potencial elétrico, o Volt..

http://eletromagnetismoifes.blogspot.com.br/2009/03/alessandro-giuseppe-antonio-anastasio.html

http://pt.wikipedia.org/wiki/Alessandro_Volta

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O Segundo personagem desta parte, seguindo a cronologia, destaco;

André-Marie Ampère

                                                               Polemieuxi-Le-MOnt-d’O 
Foi um físico e um matemático francês que nasceu em 20 de junho de 1775, André-Marie Ampère foi um dos mais importantes cientistas da história. Tornou-se famoso em razão das suas investigações sobre os fenômenos eletrodinâmicos. Desde cedo se entregou inteiramente aos estudos da matemática, onde demonstrou excepcional aptidão para o cálculo.

Seu pai, comerciante de Polemieuxi-Le-MOnt-d’Or, próxima a Lyon, na França, tinha como objetivo principal proporcionar a Ampère uma completa educação, incluindo uma sólida formação religiosa. Assim, resolveu supervisionar essa educação, com o auxílio de uma vasta biblioteca, que aos onze anos de idade Ampère já havia lido completamente.

Aos doze anos, Ampère já dominava os principais teoremas da álgebra e da geometria, e iniciava a leitura das obras de Leonhard Euler e Jakob Bernoulli. Tarefa difícil, pois requer um conhecimento prévio sobre ramos bastante complexos da matemática. Além disso, Bernoulli escrevia suas obras em latim, idioma que Ampère desconhecia. Porém, com a ajuda de seu pai, Ampère aprendeu a língua em apenas duas semanas.

Quatro anos depois da Revolução Francesa de 1789, seu pai foi guilhotinado. Essa perda teve um efeito devastador sobre André-Marie Ampère, mas serviu como estímulo para que ele continuasse a estudar e investir em suas pesquisas. Ampère via-se agora obrigado a sustentar sua família e dedicava-se cada dia mais, não só a matemática, mas à física, à química, à filosofia, à história natural, entre outros ramos da ciência.

Casou-se em 1799, em 1803 publicou sua primeira obra em matemática: Ensaio sobre a Teoria Matemática do Jogo. Ainda em 1803 foi designado para lecionar no Liceu de Lyon, poucos meses depois do falecimento sua esposa. No ano seguinte, Ampère foi nomeado instrutor de análise matemática da Escola Politécnica de Paris.

Em 1806 tornou-se inspetor consultivo do Liceu de Artes e Ofícios de Lyon.

No ano de 1808, foi nomeado inspetor geral do Collège de France, em Paris, cargo que ocupou até sua morte. Um ano depois passou de simples instrutor de matemática para professor de Matemática e Mecânica da escola Politécnica.
 A além de ser um extraordinário professor, Ampère desenvolveu trabalhos muito importantes nos campos da física, química e da matemática. Entre 1807 e 1816, estabeleceu a diferença entre átomos e moléculas, enunciou o chamado "princípio de Avogadro", descobriu um ácido ao qual deu o nome de Fluorine, publicou uma tese sobre a refração da luz e concebeu uma classificação de elementos, precursora da tabela periódica de elementos..
Em 1820 apresentou, à Academia de Ciências de Paris, suas primeiras observações sobre as propriedades magnéticas da corrente elétrica. Ele mostrou que dois fios quando atravessados por uma corrente elétrica exercem ações recíprocas. Sete anos depois, publicou a obra Teorias matemáticas dos fenômenos eletrodinâmicos, unicamente experimentais, obra que conclui suas pesquisas sobre eletricidade e magnetismo.

Ao tomar conhecimento das experiências de Hans Christian Oersted (1777-1851) sobre o desvio de agulhas magnéticas por efeito de uma corrente elétrica, Ampère começou a estudar os fenômenos eletromagnéticos e apresentou várias experiências no campo do eletro-magnetismo à Academie de Paris. Em 1820 reconheceu que, sem a intervenção de qualquer ímã, dois fios exercem um sobre o outro uma ação atrativa ou repulsiva consoante o sentido das correntes que os percorrem.

Em 1822 descobriu o princípio da telegrafia elétrica. No decurso das suas investigações sobre a eletricidade fez importantes descobertas. Experimentou a mútua influência entre fios condutores paralelos, distinguiu entre a intensidade de corrente que circula num condutor e a força impulsora ou tensão eletromagnética e concebeu o solenóide.

Nessa obra Ampère enunciou quatro importantes princípios do eletromagnetismo, todos eles feitos após diversas experiências. Em suas próprias palavras disse: 

     1) as ações de uma corrente ficam invertidas quando se inverte o sentido da corrente;
     2) há igualdade nas ações exercidas sobre um condutor móvel por dois outros, fixos, situados a igual distância do primeiro; 
     3) a ação de um circuito fechado, ou de um conjunto de circuitos fechados sobre um elemento infinitésimo de uma corrente elétrica, é perpendicular a esse elemento;
     4) com intensidades constantes, as interações de dois elementos de corrente não mudam quando suas dimensões lineares e suas distâncias são modificadas em uma mesma proporção.

A atividade científica de Ampère não se limitou somente ao magnetismo, pois publicou obras referentes à mecânica, à análise matemática, à geometria dos poliedros, à refração, à óptica teórica e à zoologia.

André-Marie Ampère morreu em 10 de junho de 1836, aos sessenta e um anos de idade, na cidade de Marseillis.

Em sua homenagem foi denominada ampère (A) a unidade de medida de corrente elétrica e Maxwell o apelidou de “Newton da eletricidade”.

http://www.brasilescola.com/fisica/andremarie-ampere.htm

http://www.explicatorium.com/Andre-Ampere.php

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O terceiro precursor que trago no tópico de hoje é Georg Simon Ohm

Era natural de Erlangen Alemanha, nasceu em 16 de Março de 1789 , foi um físico e matemático  assim como seu Irmão , matemático Martin Ohm.

Resumo;

Em 1817 foi professor de matemática no colégio jesuíta de Colônia e na "Escola Politécnica Municipal" de Nuremberga (hoje em dia Georg-Simon-Ohm-Hochschule Nürnberg) de 1833 a 1849.¹ Em 1852 tornou-se professor de física experimental naUniversidade de Munique, na cidade onde viria a falecer.

                                                                    Erlangen  Alemanha.

Entre 1826 e 1827, Ohm desenvolveu a primeira teoria matemática da condução eléctrica nos circuitos, baseando-se no estudo da condução do calor de Fourier e fabricando os fios metálicos de diferentes comprimentos e diâmetros usados nos seus estudos da condução eléctrica. Este seu trabalho não recebeu o merecido reconhecimento na sua época, tendo a famosa lei de Ohm permanecido desconhecida até 1841 quando recebeu a medalha Copley da Royal britânica. Até essa data os empregos que teve em Colónia e Nuremberga não eram permanentes não lhe permitindo manter um nível de vida médio. Só depois de 1852, dois anos antes de morrer, conseguiu uma posição estável como professor de física na Universidade de Munique.

Infância;

Georg Simon Ohm veio de uma família protestante. O seu pai, Johann Wolfgang Ohm, era serralheiro enquanto a sua mãe, Maria Elizabeth Beck, era filha de um alfaiate. Embora os seus pais não tivessem sido formalmente educados, o seu pai era um autodidata, cujo elevado grau de conhecimentos lhe permitiu dar uma excelente educação aos filhos. Das sete crianças filhas de Johann e Maria Ohm só três sobreviveram, Georg Simon, o seu irmão Martin que se tornou um famoso matemático, e a sua irmã Elizabeth Barbara. Quando eles eram crianças, Georg Simon e Martin foram ensinados pelo seu pai.

 Ele ensinou matemática, física,química e filosofia. Isto estava totalmente em contraste com a sua educação escolar. Georg Simon entrou no Ginásio de Erlangen aos 11 anos, mas lá ele aprendeu pouco o treino científico. De facto esta parte formal de seu estudo não o inspirava, pois aprendia maquinalmente e através da interpretação de textos. Isto contrastou fortemente com a instrução inspirada que Georg Simon e Martin receberam do seu pai que os ensinou tão bem matemática que fez com que o professor da Universidade de Erlangen, Karl Christian von Langsdorf, a os comparar com a família Bernoulli. É novamente notável a realização de Johann Wolfgang Ohm, um homem completamente autodidata, ter podido dar aos seus filhos tal educação na matemática e ciência.

Juventude e vida Universitária;

Em 1805 Ohm entrou na Universidade de Erlangen, mas ele não levava uma vida normal de estudante. Em lugar de se concentrar nos seus estudos ele gastava muito tempo a dançar, a patinar no gelo e a jogar bilhar. O pai de Ohm, decepcionado com o seu filho que estava a desperdiçar a oportunidade educacional que ele nunca tinha sido afortunado o bastante para experimentar, exigiu que Ohm saísse da universidade depois de três semestres. Ohm foi para a Suíça onde, em Setembro de 1806, ele recebeu um posto de professor de matemática na escola do mosteiro Gottstadt no vilarejo Orpund.

Karl Christian von Langsdorf (amigo de Ohm) deixou a Universidade de Erlangen-Nuremberga no início de 1809 para ocupar um lugar na Universidade de Heidelberg e Ohm teria gostado de ter ido com ele para Heidelberg reiniciar os seus estudos matemáticos. Porém, Langsdorf aconselhou Ohm a continuar com os estudos de matemática por si próprio, aconselhando Ohm a ler os trabalhos de Euler, Laplace e Lacroix. Bastante relutantemente Ohm acatou o seu conselho, mas deixou a vaga de professor no mosteiro Gottstadt em Março de 1809 para se tornar um professor particular em Neuchâtel. Durante dois anos ele levou a cabo os seus deveres como um tutor enquanto seguia o conselho de Langsdorf e continuou o seu estudo de matemática.

Carreira de Professor;

Tornou-se um professor particular e em 1811 voltou à Universidade de Erlangen-Nuremberga, onde conseguiu doutorar-se apresentando um trabalho sobre luzes e cores. Continuou como livre-docente na Universidade de Erlangen-Nuremberga até 1812, quando passou a trabalhar como professor secundário de Física e Matemática em Bamberg, Colônia e depois Berlim. Em 1813 aceitou um lugar de professor numa modesta escola, pois o lugar que ocupava em Erlangen era mal remunerado.

Como aspirava a uma posição de professor universitário, continuou a realizar trabalhos de pesquisa originais, dedicando-se à área de Electricidade. Entretanto começou a escrever um livro de iniciação à geometria. A escola acabaria por fechar e Ohm aceitou lugar noutra escola em 1816.

No ano seguinte (1817) conseguiu finalmente lugar numa escola melhor em Colonia. Aqui continuou o seu esforço autodidáctico no estudo da matemática e começou a realizar experiências no laboratório de física da escola. Com a descoberta da pilha por Alessandro Volta, em 1800, revelando a corrente elétrica e a resistência elétrica, tornou-se necessário medir essas grandezas e outras, situação que interessou a Ampère, Ohm, Pouillet, Joule, Faraday e Kirchhoff, cujos trabalhos permitiram a construção de equipamento como o amperímetro e o voltímetro. Como Ohm ambicionava tornar-se professor universitário, começou a publicar os resultados das suas experiências e estudos.

 Em 1825 e 1827 concluiu que a intensidade da corrente eléctrica num condutor diminuía com o aumento do comprimento e aumentava com o aumento da seção, o que está relacionado com o que hoje chamamos de resistência do condutor e desenvolveu a primeira teoria matemática da condução eléctrica nos circuitos, baseando-se no estudo da condução do calor de Fourier e fabricando os fios metálicos de diferentes comprimentos e diâmetros usados nos seus estudos da condução eléctrica.

Este seu trabalho não recebeu o merecido reconhecimento na sua época, tendo a famosa lei de Ohm permanecido desconhecida até 1841 quando recebeu a medalha Copley da Royal britânica. Até essa data os empregos que teve em Colonia e Nuremberga não eram permanentes, não lhe permitindo manter um nível de vida médio. Em 1826 e 1827, ainda professor de matemática em Colonia, determinou a relação matemática entre o que chamava de "fluxo eléctrico" (intensidade da corrente eléctrica) num circuito voltaico e a "potência condutora" da pilha, estabelecendo assim a chamada lei de Ohm, ou lei básica da Electricidade, que relaciona a tensão eléctrica, a intensidade de corrente eléctrica e a resistência eléctrica, concluindo que a intensidade é directamente proporcional à tensão e inversamente proporcional à resistência. Os conceitos desenvolvidos por Ohm encontram-se explicados no seu livro "Die galvanische Kette mathematisch bearbeitet" ("A corrente galvânica matemáticamente"), publicado em 1827. A explicação científica de Ohm para justificar a sua lei foi muito mal recebida pelo ministro prussiano da educação que achou que “um professor que proferia tais heresias era incapaz para ensinar matérias científicas”.

Ohm abandonou o seu lugar e ao fim de seis anos de grandes dificuldades, saiu da Prússia para a Baviera onde começou a leccionar na Escola Politécnica de Nuremberga. Apesar da relevância dos seus estudos, suas conclusões e formulações receberam críticas negativas, e Ohm não conseguiu um cargo universitário, quando se tornou professor da "Real Escola Politécnica de Nürnberg", Baviera, passando a ser seu director em 1839. Em 1841 recebeu a Medalha Copley (o equivalente de então ao actual Prémio Nobel) da inglesa Royal Society, de que se tornou membro estrangeiro no ano seguinte. Ainda em 1841 tornara-se também membro da Academia de Turim. Em 1845 tornou-se membro efectivo da Academia da Baviera.

“A lei de Ohm, exposta na obra Die galvanische Kette mathematisch bearbeitet (1827; Estudo matemático da corrente galvânica), refere-se a correntes estacionárias e combina as três quantidades básicas consideradas num circuito: a força eletromotriz total E, a intensidade I da corrente (quantidade que flui na unidade de tempo) e a resistência total R do circuito, que compreende a resistência interna do gerador elétrico. Ohm demonstrou que, num circuito, a corrente é diretamente proporcional à força eletromotriz total do circuito e inversamente proporcional à resistência total do mesmo: I=E/R ou E=RI. A lei indica a perda ou queda ôhmica de potencial, perda de calor ou de diferença de potencial produzida pela passagem de corrente elétrica por uma resistência. Essa perda é representada por V=RI. Ohm morreu em Munique em 6 de julho de 1854.”

Alem disso foi o descobridor dos fundamentos da eletrocinética, que estuda as correntes elétricas em movimento, o físico alemão Georg Ohm fixou a lei conhecida por seu nome e em sua homenagem se denominou a unidade de resistência elétrica no sistema de unidades físicas CGS (centímetro-grama-segundo).

Homenagem

Em 1849 conseguiu o seu sonho, tornou-se professor da Universidade de Munique, mas só em 1852 conseguiu a desejada cadeira de física. O seu objetivo de toda uma vida foi atingido, mas durou apenas dois anos. Morreu no dia 6 de Julho de 1854 em Munique, com 65 anos.

Fonte Wikipédia

Artigos publicados na internet em cujos créditos estão nos links indicados nos textos.

J.A.

Causo 35 - Técnico de campo se mete em cada uma! “O coça-coça”.

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Causo – Técnico de campo se mete em cada uma! “O coça-coça”.

Naquele longínquo ano de 75 sobrou mais uma para jovem técnico da Saturnia. Já era outono quando junto com a equipe de Força da Telepar retorna do interior.  A chefia da infra-estrutura da Telepar informa que poderia aproveitar a minha estada para retirar uma pendência nas baterias da central de Guaratuba que já se estia por meses. Fez contato com a Saturnia em S. Paulo e fui autorizado então, para esta tarefa extra.

Na segunda-feira seguinte, já no meio da tarde, nos dirigimos para o litoral paranaense acompanho pela equipe da Telepar.

Aquela turma era medonha, não davam ponto sem nó. Chegando ao hotel perguntaram se eles tinham alguma casa de locação para estação de verão,desocupada. Tinha dois motivos, o primeiro era o custo para uma diária que ficava menor e o segundo era liberdade para entrada de acompanhantes.

Nem vou relatar se teve ou não festinha a noite...

O fato era que no outro dia tinha que retornar a S. Paulo.

Já em S. Paulo, notei uma coceira que já incomodava. A noite então com o calor da cama parecia pior, já estava com o corpo lanhado de tanto coçar. Resolvi ir à assistência médica da empresa, onde fui atendido por uma médica. Mandou que tirasse a roupa e meio constrangido e relutante tirei. Ela olhou meio de longe e disse que era alergia e receitou um antialérgico.

Mas o coça-coça não passava e parecia piorar. Eu já tinha uma tarefa que estava sendo passado pela chefia para realizar um trabalho para a Telesp Taubaté e Campos do Jordão.

Resolvi buscar opinião de outro médico para saber o que era aquilo que me incomodava tanto. Fui atendido por médico experiente que fez o mesmo pedido da médica dias antes, ou seja, tira a roupa rs....

Ele olha bem, pega uma lupa e depois disse com a vos mais natural do mundo;

- Isso é escabiose!

Sem saber o que era isso, pergunte;

- O que isso Dr.

Respondeu;

- É sarna meu filho.

http://www.mdsaude.com/2013/01/escabiose-sarna-humana.html
Mandou que recolhesse toda roupa de cama e que tinha usado e mandasse lavar bem e passar com ferro quente. Receitou dois tipos de remédios um em sabonete e outro em forma de loção.

A viagem veio a calhar e quando voltei já estava bom. Fui à lavanderia buscara as peças de roupa limpinhas.

Aquela casa lá no litoral paranaense, fechada e sem uso, sem higienização após a temporada de verão acabou desenvolvendo e quem sabe alguém com a doença tenham dormido lá. Fique atento.

Outro caso parecido me ocorreu em Campo Grande – MS. Fui fazer um trabalho para a CEMAT e cheguei à noite. Em dado momento acordei todo mordido e coçando muito. Liguei a luz e vi uns bichinhos miúdos esverdeados. Chamei imediatamente o pessoal do Hotel. Eles disserem que tinha ficado no dia anterior um pessoal de umas fazendas e poderiam ter trazido aqueles insetos (Percevejos). Mudaram-me de apartamento e fecharam aquele para higienização.

http://ciencia.hsw.uol.com.br/percevejos.htm

Fiquem atentos!

Este é mais um causo daqueles...

Os Precursores da eletricidade como a conhecemos nos dias de hoje – Primeira Parte

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A História da eletricidade tem seu início no século VI A.C., na Grécia Antiga, quando o filósofo Thales de Mileto, após descobrir uma resina vegetal fóssil petrificada chamada âmbar (elektron em grego), esfregou-a com pele e lã de animais e pôde então observar seu poder de atrair objetos leves como palhas, fragmentos de madeira e penas.

Tal observação iniciou o estudo de uma nova ciência derivada dessa atração.

Os estudos de Thales foram continuados por diversas personalidades, como o médico da rainha da Inglaterra Willian Gilbert, que, em 1600, denominou o evento de atração dos corpos de eletricidade. Gilbert menciona em seu tratado “De Magnete” que outros corpos também podem ser eletrizados pelo atrito, como o vidro, o enxofre e o lacre.
Também foi ele quem descobriu que outros objetos, ao serem atritados com o âmbar, também se eletrizam, e por isso chamou tais objetos de elétricos.

Em 1730, o físico inglês Stephen Gray identificou que, além da eletrização por atrito, também era possível eletrizar corpos por contato (encostando um corpo eletrizado num corpo neutro). Através de tais observações, ele chegou ao conceito de existência de materiais que conduzem a eletricidade com maior e menor eficácia, e os denominou como condutores e isolantes elétricos. Com isso, Gray viu a possibilidade de canalizar a eletricidade e levá-la de um corpo a outro.

O químico francês Charles Dufay também contribuiu enormemente para a aprimoração dos estudos da eletricidade, quando, em 1733, propôs a existência de

dois tipos de eletricidade, a vítrea e a resinosa, que fomentaram a hipótese de existência de fluidos elétricos.

Essa teoria foi, mais tarde, por volta de 1750, continuada pelo conhecido físico e político Benjamin Franklin, que propôs uma teoria na qual tais fluidos seriam na verdade um único fluido. Baseado nessa teoria, pela primeira vez se conhecia os termos positivo e negativo na eletricidade, um assunto que veremos a seguir.

Iniciamos nesta  primeira parte com  os dados biográficos de Stephen Gray;

Era natural de Canterbury  uma cidade do sudeste da Inglaterra pertencente ao condado de Kent. É o principal centro religioso do Reino Unido por abrigar o arcebispo da Cantuária. ¹ , líder espiritual da Igreja Anglicana, com sede espiritual na catedral da Cantuária.

Nasceu em Dezembro de 1666.

Foi um físico e astrônomo amador inglês que trabalhava como tintureiro.

Nas suas pesquisas, descobriu que as cargas elétricas podiam ser transmitidas através de determinados materiais, mas permaneciam retidas em outros. Aqueles materiais nos quais as cargas "fluíam" foram chamados de condutores e aqueles nos quais ficavam retidas de isolantes.

Descobriu que era possível transferir para outros corpos a eletricidade produzida no vidro, por atrito, através de um grupo de materiais.

Foi o descobridor da eletrização por indução, preferencialmente observada em corpos metálicos. Explicou também as prioridades de condutores e isolantes.

Entre as contribuições de Gray à astronomia, encontram-se observações sobre as manchas solares e eclipses.

Apesar de seu notável trabalho, Gray quase não é citado na literatura corrente.

Foi laureado com as duas primeiras Medalhas Copley:

*                    1731 - "Por seus novos experimentos sobre eletricidade: como encorajamento devido à rapidez que sempre mostrou à Royal Society com suas descobertas e melhoramentos nesta parte das ciências naturais”. ¹

*                    1732 - "Pelos experimentos realizados durante o ano 1732”. 

Faleceu em  Londres, 7 de Fevereiro de 1736.

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O segundo personagem que entendo, de importância e seguindo um cronologia é Benjamin Franklin

Nasceu em 17 de Janeiro de 1706 na cidade de Boston.

Foi jornalista, editor, autor, filantropo, abolicionista, funcionário público, cientista, diplomata, inventor e enxadrista estadunidense. ¹

Foi um dos líderes da Revolução Americana, conhecido por suas citações e experiências com a eletricidade.

Religioso, calvinista, e uma figura representativa do iluminismo. Correspondeu-se com membros da sociedade lunar e foi eleito membro da Royal Society. Em 1771,  Franklin tornou-se o primeiro Postmaster General (ministro dos correios) dos Estados Unidos.

O seu pai, Josiah Franklin, era comerciante de velas de cera, e casou duas vezes. Benjamin foi o 17º filho de 20 crianças nascidas dos dois casamentos.

Deixou os estudos aos dez anos de idade e aos doze começou a trabalhar como aprendiz do seu irmão, James, um impressor que publicava um jornal chamado "New England Courant". Tornou-se colaborador da publicação e foi seu editor nominal, escrevendo as cartas, sob o pseudônimo de Silêncio Faz Bem, uma viúva de meia idade ^{[carece de fontes]}. Depois de uma discussão com o irmão, e Benjamin fugiu, indo primeiro a Nova Iorque e depois a Filadélfia, onde chegou em outubro de 1723.

Em breve encontrou trabalho como impressor, mas após alguns meses, foi convencido pelo governador Keith a ir para Londres, onde, desiludido das promessas de Keith, voltou a trabalhar como compositor tipográfico, até que um mercador chamado Thomas Denham o fizesse regressar a Filadélfia, dando-lhe uma posição na sua empresa.

Em 1732 começou a publicar o famoso Almanaque do Pobre Ricardo (Poor Richard's Almanac), no qual se baseia boa parte da sua popularidade nos EUA. Provérbios deste almanaque, tais como "um tostão poupado é um tostão ganhado", tornaram-se conhecidos em todo o mundo.

Franklin e outros maçons juntaram os seus recursos em 1731 e iniciaram a primeira biblioteca pública de Filadélfia. Fundaram para esse fim uma empresa, que encomendou os seus primeiros livros em 1732, na sua maioria livros de teologia e educacionais, mas em 1741 a biblioteca também incluía obras de história, de geografia, de poesia e de ciência.  Os sucessos dessa empreitada encorajaram a abertura de bibliotecas em outras cidades americanas e Franklin percebeu que tal iniciativa fazia parte da luta das colônias na defesa dos seus interesses.

Em 1758, o ano em que ele deixou de escrever para o almanaque, imprimiu O sermão do pai Abraão, hoje considerado o texto mais famoso da literatura produzida na América nos tempos coloniais.

Entretanto, Franklin estava preocupado cada vez mais com os assuntos públicos; fundou a Universidade da Pensilvânia e a sociedade filosófica americana, com o fim de fomentar a comunicação das descobertas entre os homens da ciência. Ele já tinha começado a pesquisa da estática, que o iria ocupar, juntamente com outros temas científicos, com a política e com os negócios, até ao fim da sua vida.

Em 1748 Franklin vendeu o seu negócio e, tendo adquirido uma riqueza notável, pôde dispor de mais tempo livre para os estudos. Num espaço de poucos anos fez descobertas sobre a eletricidade que lhe deram reputação internacional. ¹ Ele identificou as cargas positiva e negativa e demonstrou que os raios são um fenômeno de natureza elétrica.

As invenções de Franklin incluíram o pára-raios, o aquecedor de Franklin - franklin stove(um aquecedor a lenha que se tornou muito popular, debitando uma corrente de ar diretamente na área a aquecer), as lentes bifocais e o corpo de bombeiros norte-americano.

Franklin estabeleceu duas áreas de estudo importantes das ciências naturais: eletricidade e meteorologia. Na sua obra clássica A história das teorias da eletricidade e do Éter, Si rEdmund Whittaker refere-se à inferência de Franklin de que quando se esfrega uma substância não se cria nenhuma carga elétrica, mas esta é apenas transferida, de modo que "a quantidade total em qualquer sistema isolado é invariável". Esta asserção é conhecida como o "princípio da conservação da carga"...

Após seu retorno da França em 1785, Franklin dedicou-se à abolição da escravatura, tendo-se tornado presidente da sociedade que visava a esse fim e à libertação dos negros ilegalmente retidos em cativeiro.

O Poder das pontas:

O poder das pontas é a forma como é chamado o princípio físico que rege o funcionamento de alguns objetos do nosso cotidiano, como os para-raios e as antenas. Ele foi utilizado por Benjamin Franklin, em 1752, em sua famosa experiência da pipa, que deu origem à sua invenção mais famosa, o para-raios.

 Segundo este princípio, o excesso de carga elétrica em um corpo condutor é distribuído por sua superfície externa e se concentra nas regiões pontiagudas ou de menor raio. É nas pontas que a energia é descarregada. Isso ocorre porque as extremidades são regiões muito curvas e, como a eletricidade se acumula mais nessas áreas, um corpo eletrizado dotado de pontas acumula nelas sua energia. A densidade elétrica de um corpo será sempre maior nas regiões pontudas em comparação com as planas.

Sendo assim, uma ponta sempre será eletrizada mais facilmente do que uma região plana. Isso também explica o fato de um corpo já eletrizado perder sua carga elétrica principalmente pelas terminações, sendo difícil mantê-lo dessa forma. Além disso, essa extremidade eletrizada tem sobre os outros corpos um poder muito maior do que as áreas que não são pontudas.

É devido a esse princípio que se recomenda, em dias de tempestade, a não permanência embaixo de árvores ou em  regiões descampadas, porque a árvore e o corpo humano atuam como pontas em relação à superfície do solo, atraindo os raios. Se estiver em um local sem proteção  é recomendado ficar abaixado, com os braços e pernas bem juntos, em forma de esfera, evitando que seu corpo funcione como uma ponta.

http://para-raio.info/mos/view/O_Poder_das_Pontas/

Faleceu em 17 de abril de 1790, em Filadélfia. Encontra-se sepultado no Christ Church Burial Ground, Filadélfia, Pensilvânia nosEstados Unidos.

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A partir deste próximo personagem veremos uma sequencia de precursores que foram contemporâneos.

Para encerrar esta primeira parte Charles Augustin de Coulomb

Coulomb nasceu em uma família abastada, filho de Henri Coulomb e Catherine Bajet. Sua família tinha se mudado para Paris, e lá Coulomb estudou no prestigiado Collège des Quatre-Nations. O curso de matemática, ministrado por Pierre Charles Le Monnier, motivou Coulomb a seguir a carreira matemática.

Nasceu em 14 de junho de 1736. Seus pais eram de famílias bem conhecidas na região de Angoulême, capital de Angoumois, no sudoeste da França. Após a educação básica em sua cidade natal, a família de Coulomb mudou-se para Paris, e Coulomb continuou seus estudos no Colégio Mazarin, recebendo o melhor ensino em matemática, astronomia, química e botânica..

Durante este período seu pai perdeu todo o seu dinheiro, devido a maus investimentos financeiros, decidindo ir para Montpellier, sua mãe permanecendo em Paris. Entretanto, devido a desentendimentos entre Coulomb e sua mãe a respeito de sua carreira, cujos interesses incluíam a matemática e a astronomia, Coulomb optou por partir para Montpellier com seu pai.³ Lá, entrou para a Sociedade de Ciências em 1757. Desejava entrar na “École Génie” em Mézières e, para isso, precisava se preparar muito para os exames. Desta forma, retornou a Paris em 1758 e foi preparado por Camus, examinador para os cursos de artilharia. Em fevereiro de 1760, Coulomb entrou na “École Génie”, onde viria a se 

formar engenheiro militar em novembro de 1761.

Passou nove anos (de 1764 a 1772) nas “Índias Ocidentais”, atual América, supervisionando os trabalhos de construção do “Fort Bourbon”, em Martinique (província francesa próxima da Venezuela), onde teve a oportunidade de realizar inúmeros experimentos sobre mecânica de estruturas, atrito em máquinas e elasticidade de materiais. Todavia, o extenso período na província abalou muito a sua saúde, o que fez com que, em 1772, regressasse a Paris, onde passou a dedicar-se somente à experimentação científica e a escrever importantes trabalhos a respeito de mecânica aplicada.

Seu primeiro trabalho, “Sur une application des règles, de maximis et minimis à quelque problèmes de statique, relatifs à l’architecture”, contribuiu muito para a utilização de cálculos precisos na área de engenharia.

Em um de seus trabalhos mais famosos Coulomb trata do equilíbrio de torção, mostrando como a torção pode viabilizar medidas de forças muito pequenas com grande precisão, descrevendo um método que utiliza fibras de diversos materiais, que foi um aperfeiçoamento da balança de torção, utilizada por Henry Cavendish para medir a atração gravitacional..

 Em 1779, Coulomb foi enviado a Rochefort para colaborar com o Marquês de Montalembert na construção de uma fortaleza. Este marquês, assim como Coulomb, possuía grande reputação entre os engenheiros militares. Durante este período, Coulomb aproveitou para continuar seus estudos e conquistou o grande prêmio na Academia de Ciências em 1781 (já havia conquistado outro em 1777 graças a um trabalho sobre o magnetismo terrestre) devido à sua teoria do atrito nas máquinas simples.¹ Nesse trabalho, Coulomb investigou o atrito estático e dinâmico entre superfícies e desenvolveu uma série de equações, estabelecendo a relação entre a força de atrito e variáveis como o força normal, tempo, velocidade, etc.⁴ Além do prêmio, Coulomb assumiu um posto permanente na Academia de Ciências, não assumindo mais nenhum projeto de engenharia (área onde passou a ser apenas consultor), dedicando-se exclusivamente à física.

Utilizando a metodologia de medir forças através da torção, Coulomb estabeleceu a relação entre força elétrica, quantidade de carga e distância, enfatizando a semelhança desta com a teoria de Isaac Newton para a gravitação, que estabelece a relação entre a força gravitacional e a quantidade de massa e distância. Além disso, estudou as cargas elétricas puntuais e a distribuição de cargas em superfícies de corpos carregados eletricamente. Em 1789 teve início a Revolução Francesa, ocasionando muitas modificações nas instituições às quais Coulomb estava ligado. A Academia de Ciências foi dissolvida, dando origem ao “Instituto da França”. Coulomb também se aposentou do exército, passando a realizar suas pesquisas em uma casa que possuía perto de Blois.

Publicou 7 tratados sobre eletricidade e magnetismo, e outros sobre torção, atrito entre sólidos, etc. Experimentador genial e rigoroso, realizou uma experiência histórica com uma balança de torção para determinar a força exercida entre duas cargas elétricas (lei de Coulomb)

A Lei de Coulomb;

 Lei de Coulomb é uma lei da física que descreve a interação eletrostática entre partículas eletricamente carregadas. Foi formulada e publicada pela primeira vez em 1783 pelo físico francês Charles Augustin de Coulomb e foi essencial para o desenvolvimento do estudo da Eletricidade.

Esta lei estabelece que o módulo da força entre duas cargas elétricas puntiformes (q₁ e q₂) é diretamente proporcional ao produto dos valores absolutos (módulos) das duas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância r entre eles. Esta força pode ser atractiva ou repulsiva dependendo do sinal das cargas. É atractiva se as cargas tiverem sinais opostos. É repulsiva se as cargas tiverem o mesmo sinal.

Após detalhadas medidas, utilizando uma balança de torção, Coulomb concluiu que esta força é completamente descrita pela seguinte expressão:1

,

em que:
 é a força, em Newtons (N);
 C2 N−1 m−2 (ou F m−1) é a constante elétrica,
r é a distância entre as duas cargas pontuais, em metros (m) e
q1 e q2, os respectivos valores das cargas, em Coulombs (C).
 é o vetor que indica a direcção em que aponta a força eléctrica.1

Por vezes substitui-se o factor  por
k, a constante de Coulomb, com k  N·m²/C².

Assim, a força elétrica, fica expressa na forma:

,

A notação anterior é uma notação vectorial compacta, onde não é especificado qualquer sistema de coordenadas.

Se a carga 1 estiver na origem e a carga 2 no ponto com coordenadas cartesianas (x,y,z) a força de Coulomb toma a forma:

,

Como a carga de um Coulomb (1C) é muito grande, costuma-se usar submúltiplos dessa unidade. Assim, temos:

1 milicoulomb = 10^ -3 C

1 microcoulomb = 10^ -6 C

1 nanocoulomb = 10^ -9 C

1picocoulomb = 10^ -12 C

http://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Coulomb

 Em 1802 assumiu o posto de inspetor geral de instrução pública, cargo que ocupou até o final da sua vida. Coulomb morreu em Paris em 23 de agosto de 1806. 

Fonte :Wikpédia.
 http://www.mundoeducacao.com/fisica/a-historia-eletricidade.htm

J.A.