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 aritmética. 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 do eletrólise.
(Imagem da Gaiola de Faraday)
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 proteção é muito
utilizado em aparelhos elétricos e eletrónicos porque permite minimizar todos
os efeitos perturbadores externos.
(Imagem do Saco de Faraday)
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 eletrizado o saco estica, como se
tivesse sido insuflado, mostrando igualmente que as cargas elétricas se
distribuem à superfície de um condutor, sendo nulas no seu interior.
(Imagem do Disco de Faraday)
Outro dispositivo, o Disco de Faraday
consiste num disco metálico que pode rodar, em torno de um eixo horizontal, por
ação de uma manivela. O disco está fixo pelo seu eixo central a um suporte
vertical, que assenta numa base retangular, 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 elétricos (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.
(Imagem do Cilindro de Faraday)
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 eletricidade induzida vai aumentando. Quando o indutor atinge certa
profundidade, as lâminas mantêm a abertura constante, indicando que a carga
induzida atingiu máximo.
As contribuições de Faraday para a
ciência e seu o impacto constituíram a base para os trabalhos de engenharia no
fim do século XIX como Edison, Siemens, Tesla e Westinghouse.
Bibliografia:
Museu Virtual da Educação (2013) [em
linha].
http://edumuseu.sg.min-edu.pt/
[Consulta: 22 de fevereiro de 2013]
Museu da Física da Escola Secundária
Alexandre Herculano (2013) [em linha].
http://mfisica.nonio.uminho.pt/patrimonio/alfa/pat_alf_b.html
[Consulta: 22 de fevereiro de 2013]
Baú da Física e da Química (2013) [em
linha].
http://baudafisica.web.ua.pt/principal.aspx
[Consulta: 22 de fevereiro de 2013]
Explicatorium (2013) [em linha].
http://www.explicatorium.com/Michael-Faraday.php
[Consulta: 6 de setembro de 2013]
MJS
