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Eletricidade
Em 1831, fazendo experimentos com eletricidade, o físico inglês Michael Faraday prendeu os dois cabos condutores de um aparelho medidor de corrente em um disco de cobre. Ele fixou um eletrodo no centro do disco, o outro na borda, e fez o disco girar entre os pólos de um poderoso imã, ou magneto. Conforme o disco girava, a eletricidade corria através do circuito, e ao acelerar a rotação a corrente aumentava. Com essa experiência divertida, Faraday, que se tornaria um dos mais famosos cientistas da Inglaterra, havia inventado o dínamo, o primeiro gerador elétrico.
Os modernos geradores elétricos, desde os modelos portáteis movidos a petróleo até as enormes usinas hidrelétricas, são mais complexos e produzem muito mais corrente do que o dínamo de Faraday, mas todos funcionam de acordo com o mesmo princípio: quando um imã se move próximo de um fio em espiral, a corrente flui através do fio. Esse fenómeno é conhecido como indução eletromagnética. Em 1819, o físico dinamarquês Hans Christian Oersted havia descoberto a conexão entre forças elé-tricas e magnéticas ao observar que uma corrente elétrica em movimento produz um campo magnético. Procurando compreender esse efeito, Faraday criou seu dínamo manual. Atualmente, os cientistas aproveitam a energia da água em movimento, da luz do sol, dos átomos, de combustíveis fósseis, de pedras subterrâneas aquecidas e do vento para movimentar imãs passando por bobinas e gerando a eletricidade que alimenta a sociedade moderna.
Uma ténue claridade azul emana da água que cobre o centro de um reator nuclear, coração de um gerador movido a energia nuclear. A desintegração de átomos é apenas uma das muitas maneiras de produzir força para acionar geradores elétricos.
Em um gerador de corrente alternada simples, um circuito gira entre os pólos de um imã estacionário. Cada ponta do circuito se conecta com um anel de contato que entra em atrito com uma escova condutora, de carbono [abaixo). A corrente induzida flui para o anel de contato interno quando uma metade do circuito passa pelo pólo norte, e a corrente flui para o anel exterior quando a outra metade do circuito passa pelo pólo norte.
Gerador de três fases
Um jeito económico de produzir uma forte corrente alternada é usar um imã girando através de diversas espirais. No gerador trifãsico comum, há três espirais a espaços equidistantes em torno do imã. Cada espiral produz uma corrente alternada quando o imã passa .
O que é supercondutividade?
A supercondutividade é uma das descobertas mais estimulantes deste século. Quando congeladas a temperaturas muito baixas, algumas substâncias têm a capacidade de conduzir életriçidade sem resistência; isso faz com que sejam supercondutoras.
Em 1911,0 ào utilizar hélio para congelar uma coluna de mercúrio a 4 kelvins, ou 269 graus"Cel-sius negativos, o físico holandês Heike Kamerlin-gh Onnes ficou surpreso, pois constatou que a corrente passava através da coluna sem resistência. Hoje em dia, os cientistas podem criar substâncias que exibem essas propriedades supercondutoras a temperaturas mais elevadas, além de 100 kelvins ou 173 graus Celsius negativos. AI-guaa conceitos instigantes — entre os quais, a produção e o armazenamento de energia maertica supercondutora em sistemas de força: utilização da força eletromagnética em foguete: trem e barcos superconduzidos — sugeridos por essas substâncias revolucionárias combinam surpreendente condutividade com as estranha propriedades magnéticas. Colocados em um campo'magnético, os supercondutores geram seu proprio campo magnético de idêntica polaridade, fazendo os objetos magnetizados flutuarem.
O complexo padrão da onda de uma antena transmissora parte de uma só flutuação de corrente. Quando a corrente ilui pela antena, o campo elétrico (vermelho) se desloca de cima para baixo e o campo magnético [verde) gira no sentido anti-horário. Quando inverte a direção da corrente, os campos magnético e elétrico a acompanham.
Como viajam as ondas eletromagnéticas?
Toda vez que uma corrente elétríca varia em velocidade ou direção, ela gera ondas eletromagnéticas, que são flutuações da força magnética e da elétrica. Exemplo disso é a corrente variável de uma antena transmissora de rádio, que cria anéis de ondas de rádio em expansão (abaixo).
A energia de uma onda eletromagnética está relacionada com seu comprimento de onda — a distância entre a crista de uma onda e da seguinte. Quanto mais curto o comprimento, maior a energia da onda. Em ordem decrescente de comprimento, as ondas eletromagnéticas incluem: ondas de rádio, raios infravermelhos, luz visível, luz ultravioleta, raios X e raios gama. Os raios gama possuem apenas um centésimo bilionésimo de metro de comprimento, enquanto as ondas de rádio podem se estender por quilómetros.
Quando as ondas eletromagnéticas se difundem à velocidade da luz, seus campos elétrico e magnético irradiam em ângulos retos em relação um ao outro e à direção do fluxo da onda.
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