O eletromagnetismo é uma das quatro forças fundamentais da natureza e descreve a interação entre partículas carregadas eletricamente. Esta teoria, unificada por James Clerk Maxwell no século XIX, revolucionou nossa compreensão da física.

Contexto Historico

A história do eletromagnetismo começa com observações separadas de fenômenos elétricos e magnéticos:

Eletricidade estática: Conhecida desde a antiguidade com o âmbar (elektron em grego)
Magnetismo: Observado em pedras de magnetita (lodestone)
Unificação: Oersted (1820) descobriu que correntes elétricas geram campos magnéticos

A Contribuição de Maxwell

Em 1865, Maxwell publicou “A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field”, unificando:

Lei de Gauss para campos elétricos
Lei de Gauss para campos magnéticos
Lei de Faraday da indução
Lei de Ampère-Maxwell

As Equações de Maxwell

As quatro equações que governam todo o eletromagnetismo clássico são:

\nabla \cdot \mathbf{E} = \frac{\rho}{\varepsilon_0}

\nabla \cdot \mathbf{B} = 0

\nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}}{\partial t}

\nabla \times \mathbf{B} = \mu_0 \mathbf{J} + \mu_0 \varepsilon_0 \frac{\partial \mathbf{E}}{\partial t}

Onde:

$\mathbf{E}$ é o campo elétrico
$\mathbf{B}$ é o campo magnético
$\rho$ é a densidade de carga
$\mathbf{J}$ é a densidade de corrente
$\varepsilon_0$ é a permissividade do vácuo
$\mu_0$ é a permeabilidade do vácuo

Visualização de Campos

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Aplicações Práticas

O eletromagnetismo é fundamental para tecnologias modernas:

Comunicações: Ondas de rádio, Wi-Fi, telefonia celular
Energia: Geradores, transformadores, motores elétricos
Medicina: Ressonância magnética, equipamentos de diagnóstico
Eletrônica: Circuitos, semicondutores, computadores

Próximos Passos

Na próxima aula, estudaremos em detalhes a Lei de Coulomb e o comportamento de cargas elétricas estáticas.

Nota: As simulações interativas ao longo do curso permitem experimentar os conceitos na prática. Use os controles para reiniciar ou ajustar os parâmetros.