Introduc¸ ˜ao
A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell
As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
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As contribuições de Maxwell para o eletromagnetismo

  1. 1. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Adriano dos Santos Oliveira Universidade Federal de Campina Grande - UFCG Centro de Educac¸ ˜ao e Sa´ude Unidade Acadˆemica de Educac¸ ˜ao 20 de Marc¸o de 2015 Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  2. 2. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Sum´ario 1 Introduc¸ ˜ao 2 A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell Eletricidade Magnetismo Galvanismo 3 As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell 4 Avanc¸os p´os-Maxwell O experimento de Hertz O experimento de Michelson-Morley Relatividade Especial 5 Considerac¸ ˜oes Finais Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  3. 3. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Introduc¸ ˜ao Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Um apanhado hist´orico do eletromagnetismo, colocando Maxwell como figura principal, mostrando o que se tinha antes de Maxwell e as contribuic¸ ˜oes deixadas por ele. Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  4. 4. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Eletricidade A primeira evidˆencia de eletricidade se deu na Gr´ecia Antiga ... Figura: Tales de Mileto e o ˆambar Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  5. 5. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Eletricidade No ano de 1600 William Gilbert(1544-1603) publicava o livro De magnete Figura: William GilbertAdriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  6. 6. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Eletricidade Deram importantes contribuic¸ ˜oes para a Eletricidade: Otto Von Guericke (1602-1686); Francis Hauksbee (1660-1713); Stephen Gray (1666-1736); Charles Dufay (1698-1739); Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  7. 7. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Eletricidade Deram importantes contribuic¸ ˜oes para a Eletricidade: Otto Von Guericke (1602-1686); Francis Hauksbee (1660-1713); Stephen Gray (1666-1736); Charles Dufay (1698-1739); Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  8. 8. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Eletricidade Deram importantes contribuic¸ ˜oes para a Eletricidade: Otto Von Guericke (1602-1686); Francis Hauksbee (1660-1713); Stephen Gray (1666-1736); Charles Dufay (1698-1739); Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  9. 9. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Eletricidade Deram importantes contribuic¸ ˜oes para a Eletricidade: Otto Von Guericke (1602-1686); Francis Hauksbee (1660-1713); Stephen Gray (1666-1736); Charles Dufay (1698-1739); Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  10. 10. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Eletricidade Piert Von Musschenbroek (1692-1761), em 1745, inventou a garrafa de Leyden: Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  11. 11. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Eletricidade Benjamin Franklim (1706-1790) explicou o funcionamento da garrafa de Leyden e descobriu a natureza do raio: Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  12. 12. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Eletricidade No ano de 1785, Charles Coulomb (1736-1806) determinou experimentalmente a forc¸a el´etrica utilizando uma balanc¸a de torc¸ ˜ao: Fe(r) = 1 4πε0 Q · q r2 ˆr Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  13. 13. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Magnetismo A magnetita. chineses inventaram `a b´ussola h´a 2000 anos a.C. Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  14. 14. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Magnetismo A magnetita. chineses inventaram `a b´ussola h´a 2000 anos a.C. Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  15. 15. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Magnetismo Petrus Peregrinus (1220-1270) na carta sobre o magneto. Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  16. 16. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Magnetismo William Gilbert, no livro De Magnete, faz um apanhado sobre magnetismo, corpos imantados e afirma que a Terra ´e um grande ´ım˜a. Figura: Terrela Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  17. 17. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Galvanismo O galvanismo ´e o estudo da eletricidade cont´ınua. Luigi Galvani (1737-1798) defenfia a existˆencia da eletricidade animal. Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  18. 18. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Galvanismo O galvanismo ´e o estudo da eletricidade cont´ınua. Luigi Galvani (1737-1798) defenfia a existˆencia da eletricidade animal. Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  19. 19. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Galvanismo Em 1800 Alessandro Volta (1745-1827), criou a pilha el´etrica. Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  20. 20. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Galvanismo Hans Christian Oersted (1777-1851) descobriu a relac¸ ˜ao entre Eletricidade e Magnetismo em 1820; Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  21. 21. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Galvanismo O francˆes Andre Marie Amp`ere (1775-1836) Atribu´ı o magnetismo a correntes circulares; atrac¸ ˜ao e repuls˜ao entre correntes paralelas; criou o eletro-´ım˜a; Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  22. 22. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Galvanismo O francˆes Andre Marie Amp`ere (1775-1836) Atribu´ı o magnetismo a correntes circulares; atrac¸ ˜ao e repuls˜ao entre correntes paralelas; criou o eletro-´ım˜a; Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  23. 23. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Galvanismo O francˆes Andre Marie Amp`ere (1775-1836) Atribu´ı o magnetismo a correntes circulares; atrac¸ ˜ao e repuls˜ao entre correntes paralelas; criou o eletro-´ım˜a; Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  24. 24. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Galvanismo Michael Faraday (1791-1867) Linhas de forc¸a; Induc¸ ˜ao eletromagn´etica; Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  25. 25. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Eletricidade Magnetismo Galvanismo Galvanismo Michael Faraday (1791-1867) Linhas de forc¸a; Induc¸ ˜ao eletromagn´etica; Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  26. 26. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell James Clerk Maxwell (1831-1879) Maxwell foi o f´ısico do S´ec. XIX. Sua infˆancia em Glenlair; Academia de Edimburgo; Universidade de Edimburgo; Universidade de Cambridge; Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  27. 27. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell James Clerk Maxwell (1831-1879) Maxwell foi o f´ısico do S´ec. XIX. Sua infˆancia em Glenlair; Academia de Edimburgo; Universidade de Edimburgo; Universidade de Cambridge; Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  28. 28. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell James Clerk Maxwell (1831-1879) Maxwell foi o f´ısico do S´ec. XIX. Sua infˆancia em Glenlair; Academia de Edimburgo; Universidade de Edimburgo; Universidade de Cambridge; Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  29. 29. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell James Clerk Maxwell (1831-1879) Maxwell foi o f´ısico do S´ec. XIX. Sua infˆancia em Glenlair; Academia de Edimburgo; Universidade de Edimburgo; Universidade de Cambridge; Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  30. 30. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell Os trabalhos de Maxwell em Eletromagnetismo, foram: Em 1857, Sobre as linhas de Forc¸a de Faraday ; Entre 1861 e 1862, Sobre a F´ısica das Linhas de Forc¸a ; Em 1864, A Teoria Dinˆamica do Campo Eletromagn´etico ; Em 1873, O Tratado Sobre Eletricidade e Magnetismo ; Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  31. 31. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell Os trabalhos de Maxwell em Eletromagnetismo, foram: Em 1857, Sobre as linhas de Forc¸a de Faraday ; Entre 1861 e 1862, Sobre a F´ısica das Linhas de Forc¸a ; Em 1864, A Teoria Dinˆamica do Campo Eletromagn´etico ; Em 1873, O Tratado Sobre Eletricidade e Magnetismo ; Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  32. 32. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell Os trabalhos de Maxwell em Eletromagnetismo, foram: Em 1857, Sobre as linhas de Forc¸a de Faraday ; Entre 1861 e 1862, Sobre a F´ısica das Linhas de Forc¸a ; Em 1864, A Teoria Dinˆamica do Campo Eletromagn´etico ; Em 1873, O Tratado Sobre Eletricidade e Magnetismo ; Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  33. 33. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell Os trabalhos de Maxwell em Eletromagnetismo, foram: Em 1857, Sobre as linhas de Forc¸a de Faraday ; Entre 1861 e 1862, Sobre a F´ısica das Linhas de Forc¸a ; Em 1864, A Teoria Dinˆamica do Campo Eletromagn´etico ; Em 1873, O Tratado Sobre Eletricidade e Magnetismo ; Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  34. 34. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell Maxwell representou as leis do Eletromagnetismo em um grupo de 20 equac¸ ˜oes, que foram escritas na forma de componentes. As quatro equac¸ ˜oes que conhecemos hoje foram sintetizadas por Oliver Heaviside e Willard Gibbs em 1884. Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  35. 35. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell Lei de Gauss para a Eletrost´atica Lei de Gauss para a Eletrost´atica: O fluxo el´etrico por uma superf´ıcie fechada ´e dado pela quantidade de cargas envolvidas pela superf´ıcie. E · da = qenc ε0 . (1) Na forma diferencial: · E = ρ ε0 . (2) Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  36. 36. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell Lei de Gauss para a Magnetost´atica Lei de Gauss para a Magnetost´atica: O fluxo magn´etico por uma superf´ıcie fechada ´e nulo. B · da = 0. (3) Na forma diferencial: · B = 0. (4) Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  37. 37. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell Lei de Induc¸ ˜ao de Faraday Lei de Induc¸ ˜ao de Faraday: A circulac¸ ˜ao de um campo el´etrico em um circuito fechado, ocorre devido a variac¸ ˜ao de fluxo magn´etico no tempo neste circuito. C E · dl = − d dt S B · da. (5) Na forma diferencial: × E = − ∂B ∂t . (6) Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  38. 38. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell A Lei de Amp`ere-Maxwell Maxwell dividiu as constantes el´etrica e magn´etica; Uma onda eletromagn´etica poderia se propagar atrav´es de campos el´etricos e magn´eticos `a velocidade da luz? Maxwell viu um problema te´orico na lei de Amp`ere, exemplificando no carregamento de um capacitor. Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  39. 39. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell A Lei de Amp`ere-Maxwell Maxwell dividiu as constantes el´etrica e magn´etica; Uma onda eletromagn´etica poderia se propagar atrav´es de campos el´etricos e magn´eticos `a velocidade da luz? Maxwell viu um problema te´orico na lei de Amp`ere, exemplificando no carregamento de um capacitor. Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  40. 40. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell A Lei de Amp`ere-Maxwell Maxwell dividiu as constantes el´etrica e magn´etica; Uma onda eletromagn´etica poderia se propagar atrav´es de campos el´etricos e magn´eticos `a velocidade da luz? Maxwell viu um problema te´orico na lei de Amp`ere, exemplificando no carregamento de um capacitor. Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  41. 41. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell A Lei de Amp`ere-Maxwell Usando matem´atica, Maxwell completou a lei de Amp`ere com um termo que ele chamou de corrente de deslocamento: C B · dl = µ0 S1 J · da + µ0ε0 S2 ∂E ∂t · da. (7) Na forma diferencial: × B = µ0J + µ0ε0 ∂E ∂t . (8) Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  42. 42. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell Luz e Eletromagnetismo Usando as leis de Faraday e de Amp`ere-Maxwell no V´acuo: × E = − ∂B ∂t (9) × B = µ0ε0 ∂E ∂t (10) Aplicando o rotacional em ambas: 2 E = µ0ε0 ∂2E ∂t2 (11) 2 B = µ0ε0 ∂2B ∂t2 (12) Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  43. 43. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell Luz e Eletromagnetismo Comparando com a equac¸ ˜ao de onda 2 f = 1 v2 ∂2f ∂t2 (13) fazemos a seguinte relac¸ ˜ao 1 v2 = µ0ε0, v2 = 1 µ0ε0 , v = 1 √ µ0ε0 . Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  44. 44. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais James Clerk Maxwell As Equac¸ ˜oes de Maxwell Luz e Eletromagnetismo substituindo os valores experimentais de µ0 e ε0, temos v = 1 √ µ0ε0 ≈ 3 × 108 m s (14) Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  45. 45. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais O experimento de Hertz O experimento de Michelson-Morley Relatividade Especial O experimento de Hertz Em 1887, Hertz descobriu as ondas eletromagn´eticas, Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  46. 46. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais O experimento de Hertz O experimento de Michelson-Morley Relatividade Especial O experimento de Michelson-Morley Albert Michelson com a ajuda de Eduard Morley, tentou comprovar a existˆencia do ´Eter. Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  47. 47. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais O experimento de Hertz O experimento de Michelson-Morley Relatividade Especial As transformac¸ ˜oes de Lorentz Hendrik Lorentz; Para que observadores tenham uma descric¸ ˜ao simultˆanea de algum evento: x, = γ (x − vt) y, = y z, = z t, = γ t − vx c2 onde γ = 1 1−v2 c2 ´e o fator de contrac¸ ˜ao de Lorentz. Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  48. 48. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais O experimento de Hertz O experimento de Michelson-Morley Relatividade Especial As transformac¸ ˜oes de Lorentz Hendrik Lorentz; Para que observadores tenham uma descric¸ ˜ao simultˆanea de algum evento: x, = γ (x − vt) y, = y z, = z t, = γ t − vx c2 onde γ = 1 1−v2 c2 ´e o fator de contrac¸ ˜ao de Lorentz. Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  49. 49. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais O experimento de Hertz O experimento de Michelson-Morley Relatividade Especial As transformac¸ ˜oes de Lorentz Hendrik Lorentz; Para que observadores tenham uma descric¸ ˜ao simultˆanea de algum evento: x, = γ (x − vt) y, = y z, = z t, = γ t − vx c2 onde γ = 1 1−v2 c2 ´e o fator de contrac¸ ˜ao de Lorentz. Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  50. 50. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais O experimento de Hertz O experimento de Michelson-Morley Relatividade Especial Relatividade Especial Em 1905, Albert Einsteim publica o artigo sobre A eletrodinˆamica dos corpos em movimento. Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  51. 51. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Considerac¸ ˜oes Finais Maxwell foi o grande f´ısico do S´ec. XIX, unificando a luz com o eletromagnetismo e prevendo a existˆencia das ondas eletromagn´eticas; Deixou contribuic¸ ˜oes a frente do seu tempo, que foi a base para a Teoria da Relatividade Especial. A importˆancia de investigar a Hist´oria da Ciˆencia, para compreender a evoluc¸ ˜ao do conhecimento e valorizar os benef´ıcios que temos hoje. Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  52. 52. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Referˆencias Bibliogr´aficas ARAG ˜AO, M. J. Hist´oria da F´ısica . Rio de Janeiro: Interciˆencia, 2006. ASSIS, A. K. T. Os fundamentos experimentais e hist´oricos da Eletricidade. 1a ed. S˜ao Paulo: Livraria da F´ısica, 2011. BELENDEZ, A. La unificaci´on de Luz, Eletricidad y Magnetismo. Revista Brasileira de Ensino de F´ısica. V.30, 2008. CAMPBELL, L. The Life of James Clerk Maxwell. Macmillan and CO, 1882. London. Martins, R. de A. A dinˆamica relativistica antes de Einstein. Revista Brasileira de Ensino de F´ısica, V.27, n.1, 2005. Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo
  53. 53. Introduc¸ ˜ao A evoluc¸ ˜ao do Eletromagnetismo at´e Maxwell As contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo Avanc¸os p´os-Maxwell Considerac¸ ˜oes Finais Adriano dos Santos Oliveira Contribuic¸ ˜oes de Maxwell para o Eletromagnetismo

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