A História da Eletricidade

A eletricidade é talvez uma das mais importantes descobertas alguma vez efetuada pelo ser humano.A energia eléctrica revolucionou por completo a humanidade, permitindo uma evolução notável e fundamental para o nosso desenvolvimento.
Desde o início do universo, que a eletricidade está presente na natureza, quer na forma de relâmpago, quer em alguns animais, como por exemplo a enguia elétrica.
Na pré-história, o homem certamente que reconheceu o poder da eletricidade, ao observar os efeitos provocados por um relâmpago quando este atingia algo perto de si.
É na Grécia Antiga que o homem começa a estudar os fenômenos elétricos e que se inicia um processo que levaria a inúmeras descobertas sobre a eletricidade e que culminariam na energia elétrica, tal como a conhecemos hoje em dia.
O grego Tales de Mileto ( 624 A.C e 546 A.C.) foi o primeiro a registar o primeiro fenômeno de eletricidade estática.

Tales de Mileto (624 a.C e 546 a.C)

Os gregos consideram Tales de Mileto o mais antigo de seus filósofos e supõe-se que ele trouxe seu conhecimento do Egito.Tales é considerado um dos precursores da Ciência, pois procurou substituir explicações místicas sobre o universo por explicações com algum cunho científico.
Consta que tenha medido a altura de uma pirâmide egípcia a partir de sua sombra, comparando-a com a sombra de uma pequena haste, aplicando a semelhança de triângulos.
Para Tales e seus seguidores, deveria existir uma substância única (substância fundamental) que permaneceria imutável mesmo participando de fenômenos mutáveis do universo. Segundo eles, essa substância era a água.
Os astros teriam natureza terrestre, embora fossem todos incandescentes como o Sol, e a Lua seria iluminada pela luz solar, o que possibilitaria a explicação dos eclipses lunares.
Existe uma lenda que diz ter Tales previsto a ocorrência de um eclipse solar, que de fato ocorreu segundo cálculos astronômicos atuais em 585 a.C. Essa previsão teria sido utilizada para assustar os exércitos que participavam de uma guerra, fazendo-os acertar um acordo de paz.
Os primeiros registros de fenômenos eletrostáticos vem dessa época, segundo os quais tecelões ao esfregarem bastões feitos de âmbar (resina vegetal fossilizada) em lã de ovelha (ou até em pelo de gato) observavam que os referidos bastões adquiriam a capacidade de atrair pequenos pedaços de palha de milho.
O mesmo ocorria com os carretéis (feitos de âmbar) usados para enrolar fios de lã ou algodão. Após o constante atrito do carretel com os fios, eles passavam a atrair outros pedaços de fios ou mesmo a eriçar o pelo dos braços dos tecelões.
Em grego, o termo âmbar se escreve “elektro”. Daí vem o nome eletricidade.
Dos filósofos antigos, apenas de Tales de Mileto temos algum registro sobre Eletricidade.

William Gilbert (1544 – 1603)

O inglês William Gilbert vivia em Londres, onde exercia a função de médico na corte (na época da rainha Elizabeth I). Além de médico, como era comum aos “intelectuais” da época, dedicava-se ao estudo da Ciência, interessando-se pelos fenômenos físicos.

Os fenômenos magnéticos tornaram-se sua área de interesse, tendo ele demonstrado que a agulha de uma bússola se desviava nas proximidades de uma esfera imantada.
Ao observar que outros materiais além do âmbar atraíam pedaços de tecido de lã, concluiu que o fenômeno que ocorria entre o âmbar e os pedaços de palha de milho, também ocorriam com muitas outras substâncias.
Assim, se os fenômenos que ocorriam com o “eléktro” (âmbar) ocorriam de forma idêntica com outros materiais, então esses materiais tinha o comportamento do “elektro”. Vem daí a “popularização” do termo eletricidade.

Charles Du Fay (1698 – 1739)

Cientista francês, verificou a existência de dois tipos de “fluidos” elétricos, observando que fluidos de mesma espécie se repeliam e de espécies diferentes se atraiam. Observou também que alguns materiais conduziam facilmente esses "fluidos", enquanto outros não conduziam.

Nos trabalhos de Dü Fay encontra-se o embrião da relação de atração e repulsão entre cargas elétricas. Observe que, nessa época, não se usava a expressão carga elétrica. Por isso ele utilizou-se do termo fluido, comum a época, utilizado nos estudos de hidrostática.

Benjamin Franklin (1706 – 1790)

Nascido nos Estados Unidos quando ainda era colônia das potências europeias, Benjamin Franklin foi destacado político de sua época, tendo participação nos processos da independência de seu país, em 1776.

Indivíduo de múltiplas habilidades foi também cientista, pintor e escritor.
Na Ciência, sua principal área de estudo foi a eletricidade, tendo interessado-se pela experimentação conhecida como “Garrafa de Leyden”, que após carregada eletricamente, ao ser tocada emitia uma faísca acompanhada de um estampido.
Imaginando ser esse fenômeno um “raio em miniatura”, Franklin elaborou uma experimentação para testar sua hipótese.
Em 1752, empinou uma pandorga quando o céu estava coberto de nuvens, propenso ao surgimento de raios, conseguindo (com muita sorte de não ter morrido) “coletar” eletricidade das nuvens.
Conhecedor dos “dois fluidos elétricos”, passou a denominá-los eletricidade positiva e eletricidade negativa, mesmo sem ter noção de carga elétrica.

Charles A. de Coulomb (1736 – 1806)

Charles Coulomb trabalhou como engenheiro militar até os 40 anos, quando, por problemas de saúde, passou a se dedicar às pesquisas e a experimentação científica.

Para determinar o módulo da força elétrica entre corpos carregados eletricamente, Coulomb inventou a chamada “balança de torção”.
Este dispositivo foi adaptado e, mais tarde, utilizado para determinar a constante de gravitação universal. Foi através desse dispositivo que Coulomb comprovou experimentalmente a expressão do cálculo da força elétrica, conhecida como “Lei de Coulomb”. A Lei de Coulomb descreve a interação eletrostática entre partículas eletricamente carregadas. Esta lei foi essencial para o desenvolvimento do estudo da Eletricidade.

Alessandro Volta (1745 – 1827)

Italiano, nascido em Como, só começou a falar aos 4 anos de idade, o que levou seus parentes a suspeitar que era mudo.Teve educação condizente a alguém de família rica e tradicional, com muitos parentes entre o clero religioso da época.

Aos 18 anos iniciou seus trabalhos de investigação e pesquisa em Eletricidade.
Em 1774 inventou um aparelho chamado “eletróforo”, que conseguiu acumular grande quantidade de carga elétrica e que é o precursor dos capacitores utilizados atualmente.
Quando Luigi Galvani descobriu que os músculos de pernas de rãs já mortas se contraiam ao receber descargas elétricas e que esse fenômeno se repetia mesmo quando os músculos eram simplesmente colocados em contato com dois metais diferentes, Volta fez um experimento demonstrando ser possível descargas elétricas entre os dois metais sem a participação de tecidos musculares.
Anos após, conseguiu demonstrar experimentalmente que era possível obter corrente elétrica estável e contínua a partir de um sistema constituído por diversos recipientes contendo uma solução salina (bateria elétrica). Em seguida “bolou” a “pilha elétrica”, empilhando diversas placas de cobre e de zinco intercalados com papel ou tecido embebido de solução salina. Essa ideia é o princípio da pilha elétrica utilizada até em dias atuais.
Em sua homenagem, a unidade de potencial elétrico (e de tensão elétrica - ddp) no sistema internacional de unidades é o volt.

Georg Simon Ohm (1789 – 1854)

Entre 1826 e 1827, o físico e matemático alemão Georg Simon Ohm desenvolve a primeira teoria matemática da condução elétrica nos circuitos, baseando-se no estudo da condução do calor de Fourier e fabricando os fios metálicos de diferentes comprimentos e diâmetros usados nos seus estudos da condução elétrica.

A Lei de Ohm, afirma que, para um condutor mantido à temperatura constante, a razão entre a tensão entre dois pontos e a corrente eléctrica é constante. Essa constante é denominada de resistência elétrica.
Em 1830, o cientista Joseph Henry descobre o fenômeno electromagnético chamado indução electromagnética.
O seu trabalho foi desenvolvido independentemente do de Michael Faraday, mas é a este último que se atribui a descoberta por ter publicado primeiro as suas conclusões no ano seguinte. A Joseph Henry é atribuída a invenção do motor elétrico, apesar de não ter sido o primeiro a registrar a patente. Foi com base nos seus estudos de relés electromagnéticos, que Samuel Morse inventou o telégrafo elétrico em 1838.
Em 1831, Michael Faraday descobre também o fenômeno da indução eletromagnética e publica a sua descoberta, explicando que é necessário uma alteração no campo magnético para criar corrente elétrica.
Faraday descobre que a variação na intensidade de uma corrente eléctrica que percorre um circuito fechado, induz uma corrente numa bobine próxima. É também observada uma corrente induzida ao introduzir-se um ímã nessa bobine. Estes resultados tiveram uma rápida aplicação na geração de corrente elétrica.
Com base nas experiências de Faraday, o fabricante de instrumentos francês Hippolyte Pixii constrói em 1832, o primeiro gerador elétrico de corrente alternada. O dínamo de Pixii era um magneto que girava, sendo acionado por uma manivela, com os pólos norte e sul passando sobre uma bobina com um núcleo de ferro. Sempre que um pólo passava pela bobina, era gerado um pulso de corrente elétrica.
Em 1842, o galês William Robert Grove desenvolveu a primeira célula de combustível que produzia energia elétrica através da combinação de hidrogênio e oxigênio. No desenvolvimento da célula de combustível, demostrou que o vapor pode ser separado em oxigênio e hidrogênio, e o processo invertido. Foi a primeira pessoa a demonstrar a separação térmica das moléculas, nos seus átomos constituintes.

James Clerk Maxwell (1831 – 1879)

Em 1873, o físico e matemático inglês James Maxwell publica o “Tratado de Eletricidade e Magnetismo”.

Maxwell criou uma estrutura teórica e matemática que explica os fenômenos elétricos e magnéticos como manifestações de uma mesma entidade, o chamado campo eletromagnético.
Os fenômenos elétricos e magnéticos não são, portanto, independentes. Maxwell condensou em quatro equações matemáticas, as chamadas equações de Maxwell, a relação e quantificação entre o campo elétrico e o campo magnético. No estudo da Física, o eletromagnetismo é o nome da teoria unificada desenvolvida por James Maxwell para explicar a relação entre a eletricidade e o magnetismo. Esta teoria baseia-se no conceito de campo eletromagnético.

Thomas A. Edison (1847 – 1931)

Devido sua dificuldade de adaptação na escola convencional, recebeu educação acadêmica em casa, ministrada por sua mãe, que era professora.

Já a partir dos 12 anos começou a trabalhar como jornaleiro, em uma linha de trens, conseguindo montar, a partir de um laboratório de química, meios de imprimir seu próprio jornal.
Com 15 anos aprendeu telegrafia e, aos 21 anos, patenteou seu primeiro invento, um dispositivo para registrar votos mecanicamente.
A partir daí foi para Nova York onde sua carreira de inventor ascendeu.
Em 1876 criou um laboratório de pesquisas industriais, iniciando seu trabalho com aproximadamente 80 colaboradores, tendo conseguido patentear, em 4 anos, em torno de 300 experimentos.
Edison aperfeiçoou o telefone, inventado por G. Bell, e inventou um aparelho de reprodução sonora, o fonógrafo, "tataravô" de nossos aparelhos de som atuais.
Em 1871, iniciou os trabalhos para obter luz a partir de energia elétrica, em uma época em que não havia rede elétrica. Partiu do princípio de que se a lâmpada elétrica desse certo, criaria dispositivos para a geração e transmissão de energia elétrica que alimentaria a lâmpada.
Em 1878, uma lâmpada por ele construída brilhou por 48 horas contínuas e, na comemoração de final de ano, uma rua inteira, próxima ao seu laboratório, foi iluminada por lâmpadas elétricas.
A foto ao lado mostra a primeira lâmpada criada por Edison.
Dois anos depois construiu a primeira estação geradora de corrente elétrica, que produzia corrente contínua, gerando o início de um conflito com cientistas como Tesla e Westinghouse, que defendiam a utilização da corrente alternada.
As criações de Thomas Edison não são propriamente científicas, no sentido puro do termo, mas muito mais ligadas a fatos do cotidiano.

Nikola Tesla (1856 – 1943)

Em 1883, o inventor e engenheiro elétrico Nikola Tesla (nasceu em Smiljan, Vojna Krajina, antigo Império Austro-Húngaro) inventa a Bobina de Tesla, que consiste num transformador que converte a eletricidade de baixa tensão em alta tensão, tornando mais fácil o transporte de energia elétrica a longas distâncias. Em 1884, Tesla inventa o primeiro alternador elétrico para a produção de corrente alternada.

Até essa data, a eletricidade era gerada utilizando corrente contínua proveniente de baterias.
Em 1888, Nikola Tesla demonstra o primeiro sistema elétrico polifásico de corrente alternada. O sistema de Tesla inclui todas as unidades necessárias para a produção e utilização da energia elétrica: geradores, transformadores, sistema de transmissão, motor (usado em aparelhos) e luzes.
George Westinghouse, empresário e engenheiro norte-americano, compra os direitos da patente de Tesla, e constrói a primeira linha de transmissão de corrente alternada entre as cataratas do Niágara e a cidade de Buffalo.

Nikola Tesla e Thomas Edison

Em 1882, Tesla descobriu o campo magnético rotativo, um princípio fundamental da física e da base de todos os dispositivos que usam correntes alternadas. Nesse mesmo ano, trabalhou na Companhia Continental Edison, em Paris. Dois anos depois, foi convidado para trabalhar na firma de Thomas Edison (1847-1931) em Nova Iorque, para onde se mudou.
As divergências de opinião entre Tesla e Thomas Edison, sobre corrente contínua, foi o motivo do desentendimento entre eles. Tesla havia criado ferramentas para tornar viável o uso da corrente alternada, uma forma eficiente de transmitir energia a grandes distâncias, mas perigoso em caso de acidente. Edison, que baseava suas tecnologias na corrente contínua, era contra a “corrente assassina de Tesla”. A corrente alternada de Tesla é a que hoje corre nos fios de alta tensão do planeta.

VOCÊ SABIA QUE...

Em 1879, no mesmo ano em que Thomaz Édison patenteou a lâmpada elétrica e construiu a primeira usina hidrelétrica, em New York, o imperador D. Pedro II inaugurou a iluminação elétrica no Brasil, na antiga Estação da Corte, hoje Estação D. Pedro II, no Rio de Janeiro, com seis lâmpadas elétricas, dando início ao uso de energia elétrica gerada por processos mecânicos em nosso país.

A primeira usina hidrelétrica no Brasil entrou em atividade em 1889, denominada "Marmelos", em Minas Gerais. A partir de 1920 o Brasil foi tendo o seu número de usinas hidrelétricas instaladas aumentado, num crescimento constante.
Hoje, 96% da energia elétrica que consumimos (no Brasil – segundo a Eletrobrás) vem de usinas hidrelétricas, sendo que o complexo de Itaipú, com potência instalada de 12 600 megawatts, é a maior usina em operação no mundo.