Tenho certo apreço pela teoria eletromagnética que conhecemos que utilizamos, e que da certo dentro de seu limite de validade. Até hoje não se descobriu uma teoria que tenha validade sempre, seja qual for a situação, seja qual for as condições. Os físicos teóricos Procuram uma teoria do tudo, o que seria de uma elegância enorme. Uma única teoria que descreve desde as forças inter atômicas a movimento de planetas. Mas até agora nada é tão concreto como as teorias que nós temos hoje e que já se mostraram bastantes úteis em diversas situações do desenvolvimento humano. Como exemplos, podemos citar: mecânica clássica, a termodinâmica, a relatividade restrita, e varias outras áreas do conhecimento humano. Dentro dessas teorias darei um enfoque principal nesse post para a teoria eletromagnética.
A teoria eletromagnética é resumida em quatro elegantes equações. Tais equações foram denominadas: "Equações de Maxwell", em homenagem ao físico escocês de mesmo nome que deu uma ligação entre a eletricidade e o magnetismo, já que antes, essas eram áreas de conhecimento diferentes. Mas, Antes de falar sobre as equações de Maxwell vamos discutir a cerca de dois elementos importantíssimos nas teorias elétrica e magnética: A carga e o dipolo magnético. Somente depois faremos a unificação e comentaremos sobre as equações de Maxwell.
É um fato da natureza que existe a carga elétrica. Desde muito cedo aprendemos que carga positiva atrai carga negativa e vice-versa e carga positiva repele carga positiva e negativa repele negativa. Mas o que não nos dizem é: O que é a carga elétrica? É difícil definir a carga elétrica, assim como é difícil definir a massa, mas podemos dizer que a carga elétrica é uma propriedade fundamental da matéria. Ela se manifesta das seguintes formas; negativa ou positiva. Sempre se manifesta como múltiplos inteiros de um valor fixo. Esse valor fixo é a carga do elétron. Acredita-se até hoje que o elétron (um dos componentes do átomo) é uma partícula fundamental e, portanto é indivisível, sua carga é negativa e vale 1,60217646 x 10-19C (10-19 é dez elevado a menos dezenove, ou seja o numero 1,60217646 aparece depois de 19 zeros). Se um corpo tem as mesmas quantidades de cargas positivas e negativas, dizemos que ele está eletricamente neutro. É natural que os corpos carregados com o passar do tempo procurem o equilíbrio. A natureza sempre procura o estado de menor energia possível. Então corpos carregados tendem a ficar neutros com o passar do tempo. O porquê de isso ocorrer ainda é um grande mistério, mas devido ao fato da natureza sempre buscar o menor estado de energia possível é que existimos. Se os átomos (material do qual todos os objetos, inclusive os humanos, são formados) não fossem eletricamente neutros nós não existiríamos!
Você já deve ter percebido que a força gravitacional atua a distancia (você não precisa estar em contato com a terra para que ela "puxe" você para a superfície). A carga elétrica gera uma força em outras cargas e também atua a distância. Por exemplo: Existe uma carga elétrica em um ponto do espaço e é colocada outra carga muito menor em outro ponto do espaço, mas de sinal contrário. Se as distâncias não forem muito grandes as cargas vão se atrair. Dizemos que uma carga elétrica gera um campo elétrico, esse campo elétrico atrai ou repele outras cargas. Escolhemos a segunda carga muito menor que a primeira para que o efeito do seu campo elétrico seja desprezível com relação ao campo da outra. É intuitivo que a intensidade desse campo diminui com a distância e quanto maior a carga maior é o campo. Costumamos dizer que no infinito (um ponto muito distante da carga elétrica) o campo elétrico vale zero. É claro que isso é relativo. Por exemplo: em relação ao campo elétrico gerado por um elétron, a distancia de 4 cm já pode ser considerada no infinito, pois o elétron tem a menor carga possível de modo que a essa distancia não sentiremos o efeito do campo elétrico do elétron. Porem, essa mesma distância com relação a uma carga de 1C já não é mais considerado no infinito. Então a força elétrica e a gravitacional atuam a distância através de um campo, porem diferentemente da gravidade, a força elétrica nem sempre é atrativa.
Não observamos grandes concentrações de cargas do mesmo sinal em certa região do espaço, pelo simples fato das cargas do mesmo sinal repelem-se.
Na natureza a carga elétrica positiva existe independentemente da carga negativa, e vice versa. Então podemos dizer que existe o monopólio elétrico. Podemos finalmente concluir dizendo que na eletricidade o ente fundamental é a carga elétrica.
Na próxima parte discutiremos o ente fundamental do Magnetismo: O dipolo magnético.
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