O documento discute o eletromagnetismo, suas descobertas e aplicações modernas. Em três frases: (1) Explora a história do eletromagnetismo desde os estudos separados de eletricidade e magnetismo até a unificação por Maxwell; (2) Detalha como as ondas eletromagnéticas permitiram novas tecnologias como rádio, TV e micro-ondas; (3) Apresenta o uso da tecnologia RFID para identificação automática e rastreamento de itens usando ondas eletromagnéticas.

1. O descobrimento e o valor do
eletromagnetismo
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS E SEU USO NA INDÚSTRIA
HANTER DUARTE - BACHAREL EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO – FATEC-PE
DISCIPLINA: FÍSICA – 3º PERÍODO – PROF: ROBSON RAABI

2. O que é Eletromagnetismo ?
No estudo da Física, o eletromagnetismo é o nome da teoria unificada desenvolvida por James Clerk Maxwell
para explicar a relação entre a eletricidade e o magnetismo. Conjunto de fenômenos que dizem respeito à
interação entre campos elétricos e magnéticos.
O valor do eletromagnetismo
As ciências, eletricidade e magnetismo, mudaram o curso da humanidade e com o seu desenvolvimento
levou ao avanço de tecnologias que transformaram a sociedade. Brincar com um imã muitas vezes é visto como
um gesto banal, mas a observação mais atenta desse fenômeno foi responsável por iniciar um processo de
estudos e experimentos que levaram ao desenvolvimento de muitas tecnologias e confortos que temos hoje.

3. A junção das ciências e o descobrimento do Eletromagnetismo
Após séculos de estudos e pesquisas separados, a ligação entre magnetismo e eletricidade foi finalmente
encontrada. O feito se deve ao professor dinamarquês da Universidade de Copenhague, Hans Christina Oersted,
que, em 1819, observou que a agulha de uma bússola ao se aproximar de uma corrente elétrica mudava sua
direção. Se a agulha magnética da bússola é guiada por um campo magnético, somente a existência de um campo
como esse na corrente elétrica explicaria o fato, assim, Oersted constatou que os dois fenômenos não são
independentes, mas que um está no outro Assim, nasceu o eletromagnetismo, que une as duas ciências que antes
existiam isoladamente. A percepção da existência do eletromagnetismo levou ao desenvolvimento de
transformadores, motores e geradores elétricos e até mesmo da comunicação sem fio.
James Clerk Maxwell foi o responsável pela descrição das leis fundamentais do eletromagnetismo, Maxwell
estudou todo o conhecimento prévio sobre os fenômenos eletromagnéticos e compilou as pesquisas. Seu trabalho
pode ser resumido em quatro equações, denominadas Equações de Maxwell, que constam no livro Treatise of
Electricity. O cientista também “previu”, em 1865, que o campo magnético era capaz de se propagar no espaço,
hoje chamado de teoria das ondas eletromagnéticas, mas ainda não tinha condições de comprová-la. O físico
alemão, Heinrich Hertz, conseguiu executar experiências e comprovar a teoria de Maxwell 23 anos depois.

4. Ondas Eletromagnéticas
As ondas eletromagnéticas são resultadas das combinações de campos elétricos com campos magnéticos.
Foi graças à descoberta das propriedades dessas ondas que hoje em dia podemos ouvir músicas ou notícias nos
rádios, assistir a programas de TV, aquecer alimentos no micro-ondas, acessar à internet e mais uma infinidade
de coisas. Os estudos de James Clerk Maxwell, no séc. XIX, foram os primeiros a demonstrar que a oscilação de
uma carga elétrica dá origem a campos magnéticos e por sua vez, dão origem a campos elétricos, assim como a
variação de fluxo de campos elétricos dá origem a campos magnéticos. Essa interação é responsável pelo
surgimento das ondas eletromagnéticas. A confirmação da existência dessas ondas foi feita anos mais tarde pelo
físico alemão Heinrich Hertz, que conseguiu obter ondas eletromagnéticas com todas as características já
descritas por Maxwell, que morreu antes de ver a confirmação das suas teorias. Uma das principais contribuições
de Maxwell foi a de que a velocidade das ondas eletromagnéticas no vácuo era igual a 3.108 m/s, que era a
mesma velocidade já obtida para a propagação da luz, essa descoberta fez com que ele suspeitasse que a luz era
um tipo de onda eletromagnética, o que também foi confirmado por Hertz. Em face de todas as suas
contribuições, Maxwell é considerado tão importante para o eletromagnetismo como Isaac Newton é para a
mecânica.

5. Características das ondas eletromagnética
As características das ondas eletromagnéticas são as seguintes:
a) São formadas pela combinação de campos elétricos e magnéticos variáveis;
b) O campo elétrico e o campo magnético são perpendiculares;
c) O campo elétrico e o magnético são perpendiculares à direção de propagação, o que significa que são ondas
transversais;
d) A velocidade de propagação dessas ondas no vácuo é c = 3.108 m/s;
e) Ao propagar em meios materiais, a velocidade obtida é menor do que quando a propagação ocorre no vácuo.

6. Espectro Eletromagnético
O espectro eletromagnético é onde estão representadas as faixas de frequências ou comprimentos de ondas
que caracterizam os diversos tipos de ondas eletromagnéticas, como a luz visível, as micro-ondas, as ondas de
rádio, radiação infravermelha, radiação ultravioleta, raios x e raios gama.
Figura 1, Espectro Eletromagnético. Figura 2, Espectro de ondas Visíveis.

7. Tecnologia RFID
RFID (acrônimo para Radio-Frequency IDentification ou, em português, Identificação por Rádio Frequência),
é utilizada para identificação de objetos, animais e pessoas, para através dessa identificação facilitar o
rastreamento, transmissão de dados e identificação automática, a tecnologia RFID faz uso de ondas
eletromagnéticas e está compreendido no espectro de ondas de rádio. O RFID usa etiquetas eletrônicas que são
ativadas por ondas eletromagnéticas e podem ser facilmente adaptadas as necessidades de cada segmento onde
será utilizada.
TAGS (Etiqueta)
Uma TAG de RFID é um dispositivo que pode armazenar e transmitir dados para uma leitora sem a
necessidade de contato, usando ondas de rádio, usualmente, a TAG também é chamada de transponder,
derivado dos termos em inglês transmitter e responder (transmissor e respondedor), o propósito de uma TAG de
RFID é anexar fisicamente a um objeto os dados pertinentes a ele, desta forma, pode-se chamar a TAG de
etiqueta eletrônica. Existem alguns tipos de TAG RFID e cada uma serve a um proposito diferente.

8. Tipos de TAG
Como foi citado antes cada TAG sem sua característica e serve a propósitos diferentes, podem ser divididas
em; TAGS ATIVAS, TAGS PASSIVAS E SEMI-PASSIVAS OU SEMI-ATIVAS, podemos observar os tipos de TAG e suas
características.
a) ATIVAS: Sua alimentação interna ocorre através de uma bateria e a emissão de sinais ocorre através de um
modulador de radiofrequência, sua desvantagem é que a bateria tem pouca duração e o fato de conter a
bateria deixa seu custo mais elevado.
b) PASSIVAS: Sua alimentação interna e a emissão de sinais ocorrem através das ondas eletromagnéticas
recebidas pelo leitor.
c) SEMI-PASSIVAS ou SEMI-ATIVAS: Sua alimentação interna ocorre através de uma bateria e a emissão de
sinais ocorre através das ondas recebidas pelo leitor.
Fisicamente, uma TAG passiva é formada por um microchip conectado a uma pequena antena. Tipicamente,
este arranjo é montado em um substrato de plástico ou papel, a TAG neste formato bruto é chamada de inlay ou
inlet e posteriormente pode ser transformada em etiquetas, cartões ou outro formato que melhor se adapte ao
tipo de aplicação final.

9. TAGS ATIVAS TAGS PASSIVAS

10. Operação e aplicações com RFID
Os principais componentes específicos de um sistema de RFID são a “TAG” (etiqueta eletrônica), a leitora e
sua antena, além do computador que executará o software aplicativo de RFID, que em nosso caso trata-se do
CADID software desenvolvido por nossa equipe, estes são os componentes que ficam situados na fronteira de um
sistema de identificação, como em uma loja, por exemplo. Cada vez mais, as aplicações de RFID vêm se
disseminando nos mais diversos ramos de atividade da indústria e dos serviços.
Aplicações de RFID podem ser divididas em dois blocos; as aplicações prevalecentes e as aplicações
emergentes, as aplicações prevalecentes são aquelas já bem disseminadas e são divididas nos seguintes tipos;
rastreamento de itens, controle e monitoramento de inventário, gerenciamento e monitoração de patrimônio,
sistemas antifurto, pagamento eletrônico, controle de acesso e sistemas antifalsificação. Nossa aplicação pode
controlar três tipos dos citados acima, rastreamento de itens, monitoramento de inventário e
pagamentos eletrônicos.

11. Numa aplicação de carrinhos de compra, cestas e prateleiras inteligentes, os produtos com suas TAGS
associadas são colocados na prateleira da loja. Quando um usuário retira um produto, a leitora identificará sua
ausência no próximo ciclo de leitura, podendo notificar o sistema de inventário para repor este produto, caso ele
atinja uma determinada quantidade mínima. Com isto, a situação de falta de estoque daquele produto pode ser
evitada, seguindo o fluxo de funcionamento do mercado ao colocar os produtos na cesta ou no carrinho de
compras inteligente as informações e preço do produto serão contabilizados, ao passar no ponto de checagem
próximo ao caixa de autoatendimento o valor total dos produtos será enviado para um totem de
autoatendimento, caixa convencional ou aparelho móvel, onde o cliente vai escolher com qual cartão vai realizar
o pagamento

12. O software CADID foi idealizado para administrar o processo de transporte de produtos na rede de
suprimentos rastreando o produto do momento em que é fabricado até chegar no seu destino final, inventário
para identificar quando um produto deve ser recolocado na prateleira evitando a falta desse produto para venda,
contabilização de valores de produtos durante o processo de compra, e pagamento por parte do cliente de lojas
e supermercados, minimizando filas e demora no caixa, uma vez que ao chegar no caixa ou terminal de
autoatendimento ou o operador de caixa já vai receber na tela o valor total da compra realizada bastando apenas
confirmar o pagamento, e caso o usuário possua a aplicação instalada no celular pode realizar o pagamento pela
plataforma móvel. O software tem interface simples e intuitiva e boa parte de seu processo se dá
automaticamente pelo fato de trabalhar em conjunto com a tecnologia RFID, o software tem uma área de
cadastro dos itens vendidos para vincular o código de barras e o código RFID do produto e também preço, esse
mesmo cadastro pode ser aproveitado na parte de controle de estoque
O Software (Aplicação CADID)

13. Tela de autoatendimento (Aplicação CADID)