Teced/textos/Grupo 6

Faísca

A faísca é uma descarga elétrica que ocorre no ar gerando um campo elétrico devido à uma diferença de potencial entre dois corpos. Essa diferença de potencial surge pela presença de cargas eletrostáticas que podem provocar a ruptura da rigidez dielétrica gerando a faísca. Esse fluxo de corrente elétrica ioniza e aquece o ar nessa região alterando seu estado da matéria para o plasma. Esse fonômeno emite radiação eletromagnética no qual se inclui o espectro da luz visível, sendo possível sua visualização.

Evolução do conhecimento da origem da faísca

Há milênios o homem observa os raios e trovões nos dias de tempestade. Mas começaremos a nossa história sobre eletricidade estática há cerca de dois mil e seiscentos anos, perto da costa ocidental do lugar que hoje conhecemos como Turquia. Havia ali uma cidade chamada Mileto, antiga colônia grega onde nasceu e viveu um homem curioso e culto, conhecido como Thales de Mileto, e que tinha curiosidade sobre um material em particular - uma resina oriunda das árvores nativas, conhecido como âmbar (WATSON, 1945).

Foi o cientista alemão, Otto Von Guericke, que ante a necessidade de acumular mais eletricidade para seus experimentos usou, em 1672, uma substância amarela chamada enxofre, que aparentava apresentar os mesmos efeitos do âmbar quando atritado (DELAUNAY, 1809). Guericke construiu uma esfera de enxofre com uma manivela em um dos lados e colocou-a em suporte de madeira de tal forma que podia girá-la usando esta manivela. Usando a outra mão sobre a bola de enxofre enquanto ela era girada, pela fricção, obteve maiores quantidades de eletricidade (GUERICKE, 1672). Estava inventada a primeira máquina eletrostática de que se tem notícia.

No século VI a.C. Tales de Mileto observou a atração de palhas pelo âmbar quando atritado em certos tecidos. Os gregos naquela época já observavam faícas causadas por atrito no âmbar, do grego elektron.

Em 1705,Francis Hauksbee construiu uma máquina eletrostática. Porém naquela época pouco se conhecia sobre tal fenômeno, considerado pela maioria da população obras de Deus tendo uma explicação mais mística do que propriamente física. A máquina de Hauksbee consistia em bulbo de vidro com vácuo em seu interior no qual era rotacionada por uma manivela com uma das mãos. Devido ao atrito, quando a outra mão tocava a esfera ocorriam inúmeras e pequenas faíscas visualizadas em ambientes escuros.

Algum tempo depois Stephen Gray utilizou a máquina de Hauksbee para eletrizar um garoto suspenso na posição horizontal por cordas de sedas e colocou pequenas folhas de ouro no chão. Quando o garoto aproximava a mão das folhas de ouro, estas eram atraídas pela sua mão que ao tocá-las eram repentinamente repelidas. Esse experimento foi importante para Gray perceber que alguns materiais como a senda isolavam a eletricidade e outros materiais como o corpo humano e os metais eram condutores.

Gerador feito por Francis Hauksbee. De Physico-Mechanical Experiments, 2nd Ed., London 1719

Pieter Van Musschenbroek conseguiu na cidade de Leiden uma maneira de armazenar a eletricidade, construindo uma garrafa cujo o interior continha água e um fio condutor suspenso que atravessava a parte superior da garrafa (tampa) e que era ligado à máquina de Hauksbee. Em uma carta Musschenbroek relata que por acidente recebeu um choque elétrico e que apesar da importância do experimento jamais repetiria. Em homenagem à cidade sede do experimento, Musschenbroek chamou-a de garrafa de Leiden.

Drawing of Leyden jar from 1914 physics book

Benjamin Franklin em meados do século XVIII pregava a razão e o pensamento racional, e seu objetivo era desmistificar o raio propondo dois importantes experimentos. Um experimento muito ilustrado na história é sobre a imagem de uma pipa em um dia de tempestade, experimento que provavelmente nunca ocorreu e o outro experimento teve uma importância muito grande, porém não foi realizada por Franklin, e sim por George Louis Leclerc e Thomas

François Dalibard no vilarejo Marly La Ville em 1752 onde foi fixada uma haste metálica de 12m apoiada por um tripé de madeira e a haste sem tocar o solo era encaixada em uma garrafa de vinho. A Ideia de Franklin era que a haste atrairia o raio e ficaria armazenada na garrafa com o efeito parecido com a garrafa de Leiden desmistificando o raio tornando-o meramente a eletricidade conhecida na época.

Henry Cavendish em 1773 tentou reproduzir o choque elétrico causado pelo peixe torpedo elétrico com o uso de duas garrafas de leiden com parcial sucesso, pois diferentemente de seu experimento, o peixe não faiscava surgindo assim uma divisão onde por um lado poderia existir como no peixe um choque em grande quantidade (carga elétrica) e na garrafa de Leiden um choque com grande intensidade (voltagem).

Ilustração da raia elétrica

Electrodes touch a frog, and the legs twitch into the upward position

Luigi ALoisio Galvani se interessou pela eletricidade em tratamentos médicos, aplicando descargas em pacientes em membros com paralisia visualizando estímulos musculares. Galvani acreditava na eletricidade animal como uma entidade pré-existente em todos os seres vivos, diferente da eletricidade criada na máquina de Hauksbee. Galvani também demonstrou em sapos que ao aplicar eletricidade gerada pela máquina de Hauksbee nos membros do sapo, este apenas liberaria a eletricidade que nela já existia. Galvani também pendurou um sapo por fio de ferro e neste fio conectou um fio de cobre que por sua vez quando conectado ao sapo verificava movimento das pernas aparentemente sem uso algum de eletricidade.

Alessandro Volta tinha uma ideia bem diferente de Galvani. Para Volta a eletricidade não é liberada pelos membros do sapo, pois este não continha eletricidade, as pernas do sapo apenas sinalizavam a passagem da eletricidade. Para explicar o movimento das pernas do sapo sem o uso de eletricidade externa, Volta criou a primeira pilha acreditando que a resposta estava nos diferentes metais usados nos fios da experiência de Galvani.