Michael Faraday no Museu Virtual da Educação
Michael Faraday (1791 — 1867) foi um físico e químico inglês, sendo considerado um dos cientistas mais influentes de todos os tempos. Nascido
perto de Londres no seio de uma família com poucos recursos financeiros,
Faraday teve uma educação rudimentar, sabendo ler e escrever e alguns
conhecimentos de aritemética. Por volta de 1804 começou a trabalhar para George
Riebau, livreiro francês estabelecido em Londres, tendo desempenhado funções de
encadernador, lo que lhe facultou o acesso a vários livros que lhe despertaram
o interesse para os fenómenos da física e da química.
Em 1810, Faraday assistiu a
quatro conferências de Sir Humphry Davy (1778 – 1829), presidente da Royal
Society, que marcaram o
início da sua vida como investigador. Tendo tomado notas durante as
conferências, reescreveu-as e enviou-as a Davy. Em março de 1813, foi nomeado
ajudante de laboratório da Royal Institution, por recomendação de Humphry Davy.
Faraday trabalhou com Davy em vários projetos, tendo-o
acompanhado em alguns ciclos de conferências pela europa, onde travou
conhecimento com cientistas da época, como é o caso de Volta, Ampère, Gay-Lussac, entre outros.
Para além de importantes
descobertas na área do magnetismo terrestre e da ótica (aperfeiçoamento do
telescópio), demonstrou a conversão de energia mecânica em energia elétrica e
desenvolveu as leis da eletrólise.
Gaiola de Faraday
ME/401535/66
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Vários foram os aparelhos
desenvolvidos e aperfeiçoados por Faraday ao longo da sua vida de investigação
e que se encontram disponíveis no Museu Virtual da Educação. É o caso da Gaiola
de Faraday, um instrumento utilizado em contexto das práticas pedagógicas de
física para demonstrar que uma superfície condutora eletrizada possui campo
elétrico nulo no seu interior, dado que as cargas se distribuem de forma
homogénea na parte mais externa da superfície condutora. A gaiola é geralmente constituída
por uma malha metálica, de formato cilíndrico, aberta na parte superior. Em
alguns modelos podem observar-se pêndulos de medula de sabugueiro suspensos no
interior e exterior. A experiência de Faraday, na qual se baseia este aparelho
consistia em eletrizar uma gaiola metálica, no interior da qual se encontrava
um corpo, que poderia permanecer dentro da gaiola sem sofrer qualquer descarga
elétrica. Atualmente, este efeito de protecção é muito utilizado na protecção
de aparelhos eléctricos e electrónicos porque permite minimizar todos os
efeitos perturbadores externos.
Para uma demonstração
semelhante, Faraday utilizou o chamado Saco de Faraday, constituído por um saco
de rede fixo a um aro em metal e a uma base. Quando é electrizado o saco
estica, como se tivesse sido insuflado, mostrando igualmente que as cargas
eléctricas se distribuem à superfície de um condutor, sendo nulas no seu
interior.
Outro dispositivo, o Disco
de Faraday consiste num disco metálico que pode rodar, em torno de um eixo
horizontal, por acção de uma manivela. O disco está fixo pelo seu eixo central
a um suporte vertical, que assenta numa base rectangular, em madeira. Ao rodar,
o disco passa no interior de um íman em forma de "U", que está
colocado numa posição lateral. Ao mesmo tempo faz contacto (atrito) com uma
chapa metálica de cobre que se encontra aparafusada à base de madeira. No lado
oposto ao íman encontram-se dois contactos eléctricos (bornes) de metal e
ebonite. Este instrumento foi o primeiro gerador de corrente contínua que
exemplifica a Lei de Faraday da Indução: é induzida uma força eletromotriz
[fem, ou voltagem] em qualquer condutor que se mova através de linhas de fluxo
magnético, e a fem é proporcional à taxa a que as linhas de fluxo são cortadas
(quanto mais rápido rodar o disco, no interior do íman, maior a fem induzida).
Assim, o disco ao rodar no interior do íman, corta o fluxo produzido pelo campo
magnético, e uma voltagem aparece entre as bordas interiores e exteriores do
disco.
Quanto ao cilindro de
Faraday, trata-se de facto de um cilindro com altura muito maior do que o
diâmetro e que funciona como induzido. O indutor é uma pequena esfera presa a
um cabo isolante que, depois de eletrizada, é introduzida vagarosamente no
cilindro. À medida que a esfera vai penetrando, as lâminas vão divergindo, o
que indica que a quantidade de electricidade induzida vai aumentando. Quando o
indutor atinge certa profundidade, as lâminas mantém a abertura constante,
indicando que a carga induzida atingiu máximo.
Bibliografia:
Museu Virtual da
Educação (2013) [em linha].
[Consulta: 22 de Fevereiro de 2013]
Museu da Física da
Escola Secundária Alexandre Herculano (2013) [em linha].
[Consulta: 22 de Fevereiro de 2013]
Baú da Física e da
Química (2013) [em linha].
[Consulta: 22 de Fevereiro de 2013]
Explicatorium (2013)
[em linha].
[Consulta: 6 de Setembro de 2013]
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