Eletricidade e Magnetismo

Hoje inventei de fazer pequena revisão de meus conhecimentos de eletricidade.

Curiosidade a respeito sempre tive, mas a necessidade de ganhar a vida leva a gente para campos mais imediatistas.   Daí que nunca fiz curso formal da matéria. Meus saberes se restringiam  a leituras esparsas aqui e ali, tendo começado com  um livrinho de eletricidade e enciclopédia que meu pai mantinha em casa.  Algumas consultas a enciclopédias da biblioteca do IEEHS - Instituto E. E. Horácio Soares, cuja bibliotecária, na época, - Prof. maria Inêz -  aproveito para agradecer amorosamente.  O IEEHS é a escola onde terminei curso primário e depois fiz o secundário, antigos ginasial e colegial.  Além disso, naturalmente, sempre que pude,  tratei de ver técnicos trabalhando, aos quais perguntava o que podia.

Pois bem, no começo do ginásio tentei fazer motor elétrico mas não consegui.  Isso porque no início não sabia o princípio.  Ficava triste porque nas feiras de ciência apareciam aqueles motores pequenos,  lindos, feitos à mão, com brilhantes fios enrolados em rápidas bobinas giratórias.

Não sei exatamente quando, mas acabei aprendendo o príncípio  envolvido, o eletromagnetismo,  aprendizado esse que meu querido  tio Mário, irmão de minha mãe, até tentou me explicar uma vez.  Ele viu dois enormes pregos fincados numa tábua, enrolados com fios, desses que têm a capa de plástico, e um rotor igualmente construído, absolutamente pesado, grosseiro e com escovas grosseiras, tudo com pouquíssimos ou pessimamente aproveitados campos magnéticos.   Eu construí o aparato achando que a força que moveria o  trambolho era aplicada no contato faiscante das escovas com o rotor. Tio Mário me explicou rapidamente o que eu deveria compreender, mas não compreendi nem dei andamento às soluções que ele propunha, que provavelmente deve ter sido no sentido de que os campos magnéticos não estavam à altura das exigências do pesado mecanismo.

Mas acabei aprendendo depois como eram as coisas. Cheguei a construir bobina de apenas uma volta do  fio adequado,  que girava impulsionada pelo pequeno campo magnético formado por ela num conjunto que continha pilha de lanterna e imã, tudo dentro de uma garrafa.  O motor de uma argola de fio não chegou a causar grande comoção na pequena platéia de familiares.  Cada um ali cuidava de sua vida, mas a mim aquilo causou grande impacto.  Eu aprendera o princípio, coisa que vem me servindo pela vida afora no que tange ao entendimento da eletricidade e do magnetismo. Fiz um desses motores dia destes e publiquei o vídeo:

Uma das curiosidades que também me açoitava em menino eram os rádios. Conheci, não me lembro como nem com quem, um tal  rádio de galena. Se não me engano meu pai andou me falando do assunto também.   Além disso meu irmão, Mário Rabelo de Souza, hoje doutor em produtos florestais, em menino fez curso de rádio técnico por correspondência e construiu rádio de verdade antes de ir estudar em São José dos Campos.   Seus saberes me maravilhavam e ainda me assombram até hoje.

Pois bem, dia destes assisti na TV filme documentário sobre a vida de Tesla, dois dias depois outro sobre o padre Landell de Moura, que considero gênios e que estudaram, entre outras, a transmissão de eletricidade com e sem fio.   Daí, aproveitei a disponibilidade de informações na Internet para vasculhar o que pudesse a respeito de eletricidade e magnetismo.  A Eletrônica também está na minha mira, mas no momento quero apenas construir e compreender um rádio de galena ou algo parecido.

Daí, vi que há pelo menos dois componentes de que sempre ouvi falar mas nunca estudei com cuidado: o capacitor e o diodo.  Fui atrás deles e  me deparei com o seguinte  vídeo sobre eletricidade básica.



Gostei muito.  Lá está um  circuito elétrico conceitual.  Nele se demonstram a intensidade de corrente (I) medida em  Amperes (A),   um conceito de tensão ou diferença de potencial,  medida em Volt, um conceito de resistência elétrica (R)  medida em OHM, sendo esta igual a unidade quando as outras duas também forem, cada uma,  igual a um e, finalmente o conceito de potência cuja unidade é o Watt.

É apresentado o uso de quatro aparelhos medidores e suas posições no circuito dado.  Primeiro o de intensidade (I) - amperímetro - que deve ser colocado em série no circuito elétrico.  Depois o voltímetro medidor de tensão (V) , colocado  em paralelo. O  medidor da resistência OHM - ohmímetro -,  deve ser plugado nas extremidades da resistência que se pretende medir. Já o wattímetro, medidor de potência, é plugado em paralelo e em série, as duas ao mesmo tempo, combinando, assim, as medições da intensidade e tensão do circuito.

Ocorre que ainda estou assistindo o vídeo e agora ele vai ensinar sobre potência. Pelo que me lembro,  potência é a capacidade de produzir trabalho, de transformar energia em força motriz, cuja medida é indicada pelos famoso cavalo-vapor, horse-power,  ou HP.  Vejamos se minha memória desse assunto está se boa.  Caramba! Dito e feito, está lá com estas palavras "capacidade de produzir trabalho".

Acontece, porém, que o HP, citado anteriormente por mim, embora ainda se use para designar potência mecânica, não é reconhecido pelo Sistema Internacional de Unidades (SI),  o que gera algumas inconsistências no seu significado atual (1). Além disso, aqui estamos estudando potência elétrica e não mecânica.  Voltemos, então, ao conteúdo do vídeo.

A potência (P) tratada no vídeo é expressa em Watts e depende das três outras características do circuito elétrico: intensidade medida em Amperes, tensão medida em Volts e resistência,  que nos é dada pelos OHMs e que por sua vez foi estabelecida unitariamente como resultado direto dos dois primeiros.

Bem, relativamente à potência no circuito elétrico, são fornecidas duas fórmulas: P = R x I x I, ou seja os OHMs vezes o quadrado dos Amperes.  A outra fórmula dá a potência como P = V x I, ou seja, potência  igual aos Volts multiplicados pelos Amperes, ou seja, o produto da  tensão ou ddp pela intensidade da corrente  .  Então, explica o autor, num curcuito de  tensão igual a 100 Volts e dois Amperes de intensidade, teríamos 200 Watts de potência, pois P = 100 x 2 = 200.

Caso quiséssemos utilizar a primeira fórmula teríamos,  antes,  de calcular a resistência dividindo a tensão pela intensidade o que nos daria 100/2 = 50 = R, logo P = 50 x 2 x 2 = 200, resultado igual ao obtido pela fórmula P = V x I, confirmando-se mutuamente os resultados.   Como este último parágrafo não consta do vídeo, é de minha lavra e corrobora os resultados do autor, concluo que aprendi a matéria direitinho.  Dou-me por aprovado com nota 10 (dez) na disciplina.

Agradeço imensamente ao autor do vídeo pela belíssima aula.   Acredito que posso continuar, agora melhor instrumentalizado, minha busca pelo capacitor e o diodo

(1) fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Cavalo-vapor consultada em 30.03.13 às 21h50