4310245 - Física III (2026/02)

O eletromagnetismo é a área da Física que estuda os fenômenos associados à eletricidade e ao magnetismo, bem como a interação entre campos elétricos, campos magnéticos e cargas elétricas. Sua formulação moderna baseia-se nas equações de Maxwell, que descrevem como cargas elétricas produzem campos elétricos, como correntes elétricas geram campos magnéticos e como campos elétricos e magnéticos variáveis no tempo induzem-se mutuamente, propagando-se na forma de ondas eletromagnéticas. Em particular, cargas elétricas estacionárias geram campos elétricos, enquanto cargas em movimento — ou correntes elétricas — produzem campos magnéticos. De maneira análoga, variações temporais do campo magnético induzem campos elétricos, enquanto variações temporais do campo elétrico dão origem a campos magnéticos. Essa interdependência faz com que os campos elétrico e magnético sejam interpretados como diferentes manifestações de um único campo, denominado campo eletromagnético.

O desenvolvimento do eletromagnetismo teve início no século XIX, a partir da descoberta de Hans Christian Oersted, em 1820, de que uma corrente elétrica é capaz de desviar a agulha de uma bússola, estabelecendo pela primeira vez uma ligação direta entre eletricidade e magnetismo. Nas décadas seguintes, importantes contribuições foram realizadas por cientistas como André-Marie Ampère, Georg Simon Ohm, Michael Faraday, Joseph Henry e William Sturgeon, entre outros. Em particular, Ampère lançou os fundamentos da eletrodinâmica ao estabelecer as leis que descrevem a interação entre correntes elétricas, enquanto Faraday descobriu a indução eletromagnética, fenômeno que possibilitou o desenvolvimento de geradores, transformadores e motores elétricos. Em meados da década de 1860, James Clerk Maxwell reuniu essas descobertas em uma teoria unificada do eletromagnetismo, expressa por um conjunto de equações diferenciais que descrevem, de forma consistente, o comportamento dos campos elétrico e magnético. Essa teoria demonstrou que a luz é uma onda eletromagnética e representou um dos maiores avanços da Física no século XIX. Posteriormente, Oliver Heaviside e Josiah Willard Gibbs desenvolveram a notação vetorial moderna, que simplificou significativamente a formulação original de Maxwell, escrita em termos de potenciais e quaternions. A teoria eletromagnética impulsionou o desenvolvimento de inúmeras tecnologias, incluindo motores elétricos, transformadores, sistemas de geração e transmissão de energia, telecomunicações e dispositivos eletrônicos. Além disso, sua consistência e sucesso experimental exerceram profunda influência sobre o desenvolvimento da Física Moderna, contribuindo para a formulação da Teoria da Relatividade por Albert Einstein.