15 Exemplos de Aplicações de Eletromagnetismo

Aplicações do eletromagnetismo

O eletromagnetismo é um ramo do fisica que aborda de uma teoria unificadora os campos da eletricidade e do magnetismo, para formular uma das quatro forças fundamentais do universo conhecidas até agora: o eletromagnetismo. As outras forças fundamentais (ou interações fundamentais) são os gravidade e interações nucleares fortes e fracas.

A do eletromagnetismo é uma teoria de campo, isto é, baseada em magnitudes físicas vetor ou tensor, que dependem da posição no espaço e no tempo. É baseado em quatro equações diferenciais vetoriais (formuladas por Michael Faraday e desenvolvidas pela primeira vez por James Clerk Maxwell, razão pela qual foram batizados como Equações de Maxwell) que permitem o estudo conjunto dos campos elétrico e magnético, bem como da corrente elétrica, polarização elétrica e polarização magnética.

Por outro lado, o eletromagnetismo é uma teoria macroscópica. Isso significa que ele estuda grandes fenômenos eletromagnéticos, aplicáveis ​​a um grande número de partículas e distâncias consideráveis, já que nos níveis atômico e molecular dá lugar a outra disciplina, conhecida como mecânica. quantum.

Mesmo assim, após a revolução quântica do século XX, foi empreendida a busca por uma teoria quântica da interação eletromagnética, dando origem à eletrodinâmica quântica.

Áreas de aplicação de eletromagnetismo

Este campo da física tem sido fundamental no desenvolvimento de inúmeras disciplinas e tecnologias, em particular a engenharia e a electrónica, bem como o armazenamento de energia eléctrica e até a sua utilização nas áreas da saúde, aeronáutica ou construção urbana.

A chamada Segunda Revolução Industrial ou Revolução Tecnológica não teria sido possível sem a conquista da eletricidade e do eletromagnetismo.

Exemplos de aplicações do eletromagnetismo

1. Selos. O mecanismo desses aparelhos do cotidiano envolve a circulação de uma carga elétrica por meio de um eletroímã, cujo campo magnético atrai um martelo. minúsculo metal em direção a um sino, interrompendo o circuito e permitindo que ele reinicie, então o martelo o golpeia repetidamente e produz o som que chama nossa atenção.
2. Trens de suspensão magnética. Em vez de rolar sobre trilhos como trens convencionais, este modelo de trem ultra-tecnológico é mantido em levitação magnética graças a poderosos eletroímãs instalados em sua parte diminuir. Assim, a repulsão elétrica entre os ímãs e o metal da plataforma em que o trem circula mantém o peso do veículo no ar.
3. Transformadores elétricos. Um transformador, aqueles dispositivos cilíndricos que em alguns países vemos em linhas de transmissão, servem para controlar (aumentar ou diminuir) a tensão de uma corrente alternada. Eles conseguem isso por meio de bobinas dispostas em torno de um núcleo de ferro, cujos campos eletromagnéticos permitem que a intensidade da corrente de saída seja modulada.
4. Motores elétricos. Motores elétricos são máquinas elétricas que, girando em torno de um eixo, transformam energia elétrica em energia mecânica. Essa energia é o que gera o movimento do móbile. Seu funcionamento é baseado nas forças eletromagnéticas de atração e repulsão entre um ímã e uma bobina por onde circula uma corrente elétrica.
5. Dynamos. Esses dispositivos são usados ​​para aproveitar a rotação das rodas de um veículo, como um automóvel, para girar um ímã e produzir um campo magnético que alimenta corrente alternada para as bobinas.
6. Telefone. A magia por trás deste dispositivo cotidiano não é outro senão a capacidade de converter ondas sonoras (como voz) em modulações de um campo eletromagnético que pode ser transmitido, inicialmente por um cabo, para um receptor na outra extremidade que é capaz de derramar o processo e recuperar as ondas sonoras contidas eletromagneticamente.
7. Fornos de microondas. Esses aparelhos operam a partir da geração e concentração de ondas eletromagnéticas nos alimentos. Essas ondas são semelhantes às usadas para o comunicação por rádio, mas com uma frequência alta que gira os diplodos (partículas magnéticas) dos alimentos em velocidades muito altas, enquanto tentam se alinhar com o campo magnético resultante. Este movimento é o que gera o quente.
8. Imagem por ressonância magnética (MRI). Esta aplicação médica do eletromagnetismo tem sido um avanço sem precedentes na saúde, pois permite o exame não invasivo do interior do corpo do seres vivos, a partir da manipulação eletromagnética dos átomos de hidrogênio nele contidos, para gerar um campo interpretável por computadores especializados.
9. Microfones Esses aparelhos tão comuns hoje operam graças a um diafragma atraído por um eletroímã, cuja sensibilidade às ondas sonoras permite que sejam traduzidas em um sinal elétrico. Isso pode então ser transmitido e descriptografado remotamente, ou mesmo armazenado e reproduzido posteriormente.
10. Espectrômetros de massa. É um dispositivo que permite que a composição de determinados compostos químicos seja analisada com grande precisão, a partir da separação magnética do átomos que os compõem, por meio de ionização e leitura por computador especializado.
11. Osciloscópios. Instrumentos eletrônicos cuja finalidade é representar graficamente os sinais elétricos que variam ao longo do tempo de uma determinada fonte. Para isso, utilizam um eixo de coordenadas na tela cujas linhas são o produto da medição das tensões do sinal elétrico determinado. Eles são usados ​​na medicina para medir as funções do coração, cérebro ou outros órgãos.
12. Cartões magnéticos. Esta tecnologia permite a existência de cartões de crédito ou débito, que possuem banda magnética polarizado de uma determinada forma, para criptografar informações com base na orientação de suas partículas ferromagnético. Ao introduzir informações neles, dispositivos designados polarizam as referidas partículas de uma maneira específica, de modo que a referida ordem pode então ser "lida" para recuperar a informação.
13. Armazenamento digital em fitas magnéticas. Chave no mundo da computação e dos computadores, permite armazenar grandes quantidades de informações em discos magnéticos cujas partículas são polarizadas de forma específica e decifráveis ​​por um sistema informatizado. Esses discos podem ser removíveis, como pen drives ou disquetes extintos, ou podem ser permanentes e mais complexos, como discos rígidos.
14. Tambores magnéticos. Esse modelo de armazenamento de dados, popular nas décadas de 1950 e 1960, foi uma das primeiras formas de armazenamento magnético de dados. É um cilindro oco de metal que gira em alta velocidade, cercado por um material magnético (óxido de ferro) em que a informação é impressa por meio de um sistema de polarização codificado. Ao contrário dos discos, não possuía cabeça de leitura e isso lhe permitia uma certa agilidade na recuperação das informações.
15. Luzes de bicicleta. As luzes embutidas na frente das bicicletas, que acendem quando em movimento, operam girando o roda à qual um ímã está ligado, cuja rotação produz um campo magnético e, portanto, uma modesta fonte de eletricidade suplentes. Essa carga elétrica é então conduzida para a lâmpada e traduzida em luz.