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| − | Das quatro equações, duas delas, a | + | Das quatro equações, duas delas, a lei de Gauss e a lei de Gauss para o magnetismo, descrevem como os campos são gerados a partir de cargas. Para o campo magnético, como não há monopolo magnético|carga magnética, as linha de campo|linhas de campo magnético não começam nem terminam, ou seja, as linhas são como trajetórias fechadas. As outras duas equações descrevem como os campos "circulam" em torno de suas respectivas fontes: o campo magnético "circula" em torno de correntes elétricas e de campos elétricos variantes com o decorrer do tempo, conforme a lei de Ampère com a correção do prórprio Maxwell; campos elétricos "circulam" em torno da campos magnéticos que variam com o tempo, conforme a Lei de Faraday-Neumann-Lenz|lei de Faraday. |
Edição atual tal como às 21h14min de 12 de setembro de 2011
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[editar] Integrantes do Grupo
- Danilo Leal Raul
- Fabio Silva Lopes
- Julio Luiz Marques
[editar] Uma breve História da vida de James Clerk Maxwell
[editar] Introdução
James Clerk Maxwell (Edimburgo, 13 de Junho de 1831 — Cambridge, 5 de Novembro de 1879) foi um grande físico e matemático britânico. Ele é mais conhecido por ter dado a sua forma final à teoria moderna do eletromagnetismo, que une a eletricidade, o magnetismo e a óptica. Esta é a teoria que surge das equações de Maxwell, assim chamadas em sua honra e porque ele foi o primeiro a escrevê-las juntando a lei de Ampère, por ele próprio modificada, a lei de Gauss, e a lei da indução de Faraday. Maxwell demonstrou que os campos eléctricos e magnéticos se propagam com a velocidade da luz. Ele apresentou uma teoria detalhada da luz como um efeito electromagnético, isto é, que a luz corresponde à propagação de ondas eléctricas e magnéticas, hipótese que tinha sido posta por Faraday. Demonstrou em 1864 que as forças elétricas e magnéticas têm a mesma natureza: uma força elétrica em determinado referencial pode tornar-se magnética se analisada noutro, e vice-versa. Ele também desenvolveu um trabalho importante em mecânica estatística, tendo estudado a teoria cinética dos gases e descoberto a chamada distribuição de Maxwell-Boltzmann. Maxwell é considerado por muitos o mais importante físico do séc. XIX, o seu trabalho em electromagnetismo foi a base da relatividade restrita de Einstein e o seu trabalho em teoria cinética de gases fundamental ao desenvolvimento posterior da mecânica quântica.
[editar] Vida e Família
James Clerk Maxwell nasceu em 13 de junho de 1831 na Rua India, 14, em Edimburgo, filho de John Clerk Maxwell, advogado, e Frances Maxwell. A família de Maxwell tinha uma situação financeira bastante confortável. Em fevereiro de 1858, Maxwell tornou-se noivo de Katherine Mary Dewar e casou-se com ela em junho de 1859. Por volta de 1879, apresentava sérios problemas de saúde por causa de um câncer no estômago. Voltou com sua esposa, também doente, para Glenlair para passar o verão. Maxwell sofria muitas dores e sua saúde continuou piorando. Quando voltou para Cambridge após o verão, mal conseguia caminhar; veio a falecer logo em seguida, no dia 5 de Novembro de 1879.
[editar] Trajetória Acadêmica
Aos dezesseis anos, James começou a estudar matemática, filosofia natural e lógica na Universidade de Edimburgo. Em 1850 mudou-se para Cambridge, filiando-se ao Peterhouse College. Por ser mais fácil obter uma bolsa de estudos, mudou-se para o Trinity College, que havia sido freqüentado por Isaac Newton (1642 – 1727). Formou-se em 1854 em matemática com grande destaque entre os outros estudantes. Apesar disso, não recebeu o prêmio de melhor aluno pois não se preparou adequadamente para os pesados exames de fim de curso. Maxwell tornou-se membro do Trinity College onde continuou trabalhando até 1856. Nesse ano, como queria ficar mais tempo com seu pai, que estava gravemente doente, foi trabalhar como Professor de Filosofia Natural no Marischal College em Aberdeen, no norte da Escócia. Enquanto estava no Trinity, Maxwell começou suas pesquisas sobre eletricidade e magnetismo. Seu primeiro trabalho sobre o assunto foi publicado em 1856. Em 1859, concorreu para ocupar a cadeira de Filosofia Natural na Universidade de Edimburgo, mas perdeu o posto para Peter Guthrie Tait (1831-1901), seu amigo pessoal desde os tempos da Academia de Edimburgo. Apesar de suas qualidades como matemático, Maxwell não era um bom professor para alunos iniciantes, o que favoreceu Tait. Apesar de ter se tornado genro do diretor do Marischal College, Maxwell foi despedido em 1860, quando este se uniu ao King's College, e teve que procurar outro emprego. Em 1860 Maxwell foi indicado para ocupar a cadeira de Filosofia Natural no King's College de Londres onde permaneceu até 1865. Após deixar o King's College de Londres, Maxwell retornou à região em que passou sua infância, Glenlair, dedicando-se a escrever seu famoso livro sobre eletromagnetismo, o Tratado sobre Eletricidade e Magnetismo, publicado em 1873. Em 1871, foi trabalhar, após grande relutância por sua parte, como diretor do Laboratório Cavendish em Cambridge. Ele ajudou a projetar e desenvolver este importante laboratório, pelo qual, posteriormente passariam importantes físicos como J. J. Thomson (1856 - 1940) e Ernest Rutherford (1871-1937). Entre 1874 e 1879, dedicou-se intensamente à edição dos trabalhos e manuscritos sobre matemática e eletricidade experimental de Henry Cavendish, que publicou em 1879.
[editar] Um Pouco de História
A história de como Faraday e Maxwell revelaram a profunda união entre eletricidade e magnetismo e a natureza da luz, começa com a crença de Faraday em uma união das forças da Natureza levou-o a descoberta da relação entre eletricidade e magnetismo, e o que faraday descobriu no laboratório, Maxwell interpretou brilantemente através de sua elegante matemática. Mensionar eletricidade e magnetismo é mensionar os nomes de Faraday e Maxwell.Melhor ainda, mensionar Eletromagnestismo é mencionar os nomes de Faraday e Maxwell, pois foram eles, Mais do que qualquer outro cientista, que revelaram ao mundo a profunda conexão entre essas duas forças da Natureza, que por milêneos foram consideradas distintas e independentes. Foi apatir dessa união que Faraday construiu primeiro motor eletromagnético, embrião dos que são usados hoje em inúmeras aplicações, de carrinhos de autorama a turbinas hidrelétricas. Foi a patir dessa união que Faraday introduziu o conceito de linhas de força, que dentre outras coisas, explica como a influência de um imã pode ser sentida à distância, ou como duas cargas elétricasde sinais opostos se atraem. E foram as linhas de força de Faraday que levaram Maxwell a postular a existência de campos, um dos conceitos mais fundamentais de toda a Física. Pode-se dizer que Faraday driblou o goleiro e deu o passe perfeito para Maxwell com sua habilidade matemática fazer o gol. Da obra dos dois emerge também a explicação da natureza da luz: um distúrbio do campo eletromagnético que se propaga no espaço. Maxwell mostrou que esse distúrbio do campo era causado por cargas elétricas em movimento em forma de onda que se propaga com a velocidade da luz. Mais ainda , a luz que vemos é apenas pate da história: existem várias outras ondas eletromagnéticas invisíveis aos nossos olhos, das ondas de rádio ao ultravioleta, aos ráios X etc.
[editar] Descrição conceitual
Conceitualmente, as equações de Maxwell descrevem como carga elétrica|cargas elétricas e corrente elétrica|correntes elétricas agem como fontes dos campos campo elétrico|elétrico e campo magnético|magnético. Além do mais, as equações de Maxwell descrevem como um campo elétrico que varia no tempo gera um campo magnético que também varia no tempo, e vice-versa.
Das quatro equações, duas delas, a lei de Gauss e a lei de Gauss para o magnetismo, descrevem como os campos são gerados a partir de cargas. Para o campo magnético, como não há monopolo magnético|carga magnética, as linha de campo|linhas de campo magnético não começam nem terminam, ou seja, as linhas são como trajetórias fechadas. As outras duas equações descrevem como os campos "circulam" em torno de suas respectivas fontes: o campo magnético "circula" em torno de correntes elétricas e de campos elétricos variantes com o decorrer do tempo, conforme a lei de Ampère com a correção do prórprio Maxwell; campos elétricos "circulam" em torno da campos magnéticos que variam com o tempo, conforme a Lei de Faraday-Neumann-Lenz|lei de Faraday.
