o eletromagnetismo. james clerk maxwell. antes era a eletricidade e o magnetismo

24
O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell

Upload: internet

Post on 17-Apr-2015

163 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

O Eletromagnetismo.

James Clerk Maxwell

Page 2: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

Antes era a Eletricidade e o Magnetismo.

Page 3: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

Gilbert estudou o magnetismoterrestre.

Gilbert perante a Rainha Elizabeth I

Page 4: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

DuFait

Garrafa de Leiden

Foi Gilbert que denominou osFenômenos de atração e repulsãopor materiais atritados de fenômenosElétricos (da palavra grega âmbar)

Page 5: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

Foi Benjamin Franklin que resolveu a questãoda eletricidade vítrea versus resinosa afirmandoque os fenômenos elétricos poderiam ser entendidosse consideramos a existência de uma eletricidadepositiva e outra negativa.

Page 6: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

Se o estudo da mecânica atingiu o seu ápicecom a formulação da mecânica analíticao estudo dos fenômenos elétricos tomarama novo impulso.

J. A. Coulomb estabeleceu a leide força entre cargas elétricas eVolta inventa a pilha elétricaliberando aos pesquisadores aobtenção de corrente elétrica demodo controlado.

Tudo começou com Galvani e A. Volta.

C. A. Coulomb

Page 7: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

Estava aberto o caminho para oestabelecimento do eletromagnetismopor Öested e desenvolvido por Ampére,Henry, Faraday e outros.

Faraday

Page 8: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

A generalização do eletromagnetismoveio com Maxwell e suas 4 equações

A mecânica e o eletromagnetismo de Maxwellapresentaram algumas inconsistências que sóapós Einstein na relatividade restrita puderamser reconciliadas.

Foi um Deus que as formulou!

Há quem já disse sobre elas:

Page 9: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

Vamos entender a física das equações de Maxwell.

E

0

C. F. Gauss

A lei de Gauss.

qadE 4ˆ

Page 10: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

B 0A lei de Gauss.

Page 11: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

BE

t

jB

c

20

A lei circuital de Ampére.

A lei de indução de Faraday.

Page 12: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo
Page 13: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo
Page 14: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

Será que as equações de Maxwell no vácuo tem solução?

Page 15: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

EE

c t

22

2 2

1

E Bt

0

A A A 2

As solução das equações de Maxwell no vácuo!

Veja! A equação da onda de d´Alembert!

Page 16: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

EE

c t

22

2 2

1

E Bt

0

As solução das equações de Maxwell no vácuo!

Veja! A equação de d´Alembert!

vácuono luz da Velocidade 11

0000

2

c

c

Page 17: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

B 0

E 0

yˆe k 0

xˆe k 0

cS E B

4

B E0 0

BB

c t

22

2 2

1

EE

c t

22

2 2

1

A previsão para as soluções da equação de Maxwell no vácuo.

Page 18: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

Vamos aproveitar e falar de ondas eletromagnéticas.

Page 19: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

Newton contribuiu bastante para nacompreenção da natureza da luz masa sua posição de que a luz era compostapor particulas era enfraquecida pelo fatode não ser capaz de explicar os aneis decôr quando se preciona dois discos de vídrosendo deles um com discreta curvatura.

Page 20: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

T. Young

C. Huygens

Por outro lado Huygens formulava afirmavade que a luz era uma forma de ondulação baseadoem analogia com o som.

A questão só começou a ser resolvida no século XIX por Young que atravesde experimentos com fendas mostrouo comportamento ondulatório da luz.

Page 21: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

Fresnel

Foi atraves dos experimentos de Fresnel e outros que a natureza ondulatória da luz foi firmemente estabaelecida ao longo do século dezenove.

A principal diferença entre um feixe de particulas e uma frente de ondas é o fenômeno da Difração!

Já descoberto por A. M. Grimaldi no século XVI.

Page 22: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

G. Marconi

H. Hertz

A matemática falou primeiro e só depois veio a comprovação experimental com Hertz!!

A aplicação práticaveio em seguia! O Rádio!

Page 23: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

G. Marconi

Herschel e a luz infravermelha

O espectro visível

Raio X

Page 24: O Eletromagnetismo. James Clerk Maxwell. Antes era a Eletricidade e o Magnetismo

As leis do Eletromagnetismo de Maxwell valem teoricamentepara o infinito e experimentalmente vale para muitas dezenas de ordens de grandeza em escala microscópica.

Ela é a mais completa teoria de interação da física atual.

Fim

Sebastião Simionatto - 2008