Especial: A história da eletricidade e de cientistas que mudaram o mundo

Pare para pensar um pouco: a eletricidade está em praticamente tudo ao nosso redor. Na lâmpada acesa no teto da sua casa, gerando energia para o seu PC, TV ou smartphone e como um fenômeno natural. Mas você sabe como a gente começou a compreender e usar tudo isso para evoluir até como ser humano?

 

O conceito

A eletricidade é mais ligada com o conceito de energia elétrica, que é a passagem ou transferências de cargas, mas claro é bem mais complexo que isso. E não dá pra dizer quando ela começou, já que a eletricidade sempre es teve por aí. Relâmpagos são descargas naturais da atmosfera na direção do solo, e homens das cavernas viram isso dum jeito bem visual com o descobrimento do fogo.

Cena do filme “A Guerra do Fogo”.

Uma das unidades básicas da composição da matéria, os átomos têm os prótons, que são cargas positivas, e os elétrons, que são as negativas. Num sistema isolado, eles existem em quantidades iguais, mas os elétrons podem ganhar liberdade e se transferir de um corpo para o outro.

Os pioneiros

Mas quando a gente começou a entender isso? Foi com o filósofo grego Tales de Mileto no século VI Antes de Cristo. Esfregando um pedaço de âmbar na pele de um animal, ele percebeu que gerava a atração de pequenos objetos, como pedaços de palha.

O filósofo achava que esse experimento era um fenômeno de magnetismo, mas na verdade ele descobriu a eletricidade estática a partir do atrito.

Agora, a gente viaja no tempo pra 1600. Foi com William Gilbert que o estudo da eletricidade avança, inclusive sobre a resistência de certos materiais. A palavra eletricidade vem dos estudos dele e deriva do latim electrum, que significa âmbar.

Otto von Guericke e o gerador caseiro.

Mas quem coloca isso na prática é Otto von Guericke, em 1650. Ele construiu a primeira máquina eletrostática que servia como gerador: uma bola de enxofre que gerava atrito com terra seca.

Avançando como um raio

A gente só entendeu que eletricidade existia na natureza no século XVIII. Benjamin Franklin faz aquele experimento clássico com uma chave de metal pendurada em uma pipa, empinada durante uma tempestade. O relâmpago conduzido ainda levou ele a criar o primeiro para-raios.

Benjamin Franklin e seu famoso experimento — que não foi tão perigoso quanto as ilustrações mostram.

Aí ficou muito mais fácil entender o que era eletricidade e desenvolver ela ainda mais. Com o tempo, cientistas italianos descobriram que gerar eletricidade era também um processo químico e que acontece dentro do nosso corpo.

Luigi Galvani fez as pernas de uma rã se mexerem usando descargas elétricas, mas não entendeu direito como isso acontecia. Lá por 1800, Alessandro Volta descobriu que as contrações eram causadas pelos metais nos nervos e nos músculos, e que o sistema nervoso usa conexões elétricas pra enviar sinais ao corpo.

Sabe a bateria de íon-lítio compacta e moderna que você tem aí no seu celular? A pioneira disso tudo foi criada pelo Volta. A pilha voltaica era literalmente placas de cobre e zinco empilhadas, separadas por tecidos molhados com ácido. Foi a primeira vez que uma carga elétrica constante foi produzida.

Uma recriação da pilha de Volta

O sobrenome dele batizou o “volt”, a unidade de tensão elétrica. E/le ainda descobriu que a energia podia ser transmitida ao ligarmos conectores de cargas positiva com negativa.

Produção em massa

Mas ainda tem muita coisa pela frente até chegar nos dias de hoje. Não adiantava entender as propriedades da eletricidade e saber classificá-la ou identificá-la se a gente não sabia produzir essa energia para consumo. E é aí que entra a figura de Michael Faraday.

O dínamo de Michael Faraday.

Além de toda a contribuição teórica com leis da indução eletromagnética e o experimento da gaiola de Faraday, o cientista criou em 1831 o chamado dínamo. Ele é nada menos que o primeiro aparelho gerador funcional que transforma energia mecânica em elétrica com uma combinação básica de ímãs formando um campo magnético e um disco de metal.

Pra gerar luz por volta de 1800, o inglês Humphry Davy aquecia pedaços de metal com eletricidade pra substância brilhar e gerar energia. isso foi chamado de lâmpada de arco. Só que, apesar de revolucionária, ela esquentava demais o metal e também o ambiente.

A era de Edison

Quem adorou essas duas invenções foi ninguém menos que Thomas Edison. Ele inventou em 1879 nos Estados Unidos a lâmpada elétrica incandescente, bem parecida com que a gente usa hoje. A primeira tinha uma haste de carvão envolvida por um bulbo a vácuo e ficou acesa só por 45 horas. A importância do Edison é ainda maior porque ele tornou esse produto comercializável e criou todo o mercado desse e de outros produtos.

Thomas Edison

Só que tem polêmica também. O Edison é creditado como o inventor de muita coisa porque ele tem as patentes registradas em seu nome, mas hoje em dia já se sabe que ele também corria pra registrar inventos com muita gente envolvida, que tinham sido descobertos antes em outros lugares do mundo ou só precisavam de aperfeiçoamento.

E claro que a gente tem que citar Nikola Tesla, um dos mais renomados cientistas do mundo em termos de eletricidade, mas também um dos mais injustiçados.

 Sem ele, não teríamos tantos conhecimentos em corrente alternada e sistemas complexos de distribuição de energia.

A corrente alternada faz o sentido dos elétrons variar na transmissão, e aí dá pra converter ela de alta pra baixa tensão. Por isso, ela é melhor do que a contínua pra transportar energia a longas distâncias, que era a teoria que o Edison defendia. Ele ainda criou a chamada bobina de Tesla, um transformador que gerava eletricidade sem fio por ressonância no ar.

Agora que os produtos elétricos começam a existir, é chegada a hora de gerar essa energia em larga escala. A primeira usina do mundo é a Pearl Street Station, em Nova York. Inaugurada em 1882, ela usava motores a vapor e inicialmente atendia 400 lâmpadas.

O desenho da Pearl Street Station por Edison

Já a primeira vez em que a força das águas foi usada pra gerar energia foi no mesmo ano em Wisconsin, pra iluminar a casa de um rico produtor de papel da região. Pois é, essa foi a primeira hidrelétrica, um modelo de geração de eletricidade que a gente conhece muito bem aqui no Brasil.

A energia elétrica é essencial durante toda a Segunda Revolução Industrial, da lâmpada de Edison até o fim da Segunda Guerra, já virando uma alternativa pra energia a vapor junto com o petróleo.

A eletricidade passa então a dominar as nossas vidas, e as evoluções não param. As baterias tão menores e mais poderosas, as lâmpadas usam materiais diferentes e mais econômicos e até equipamentos que antes eram dominados por outras fontes de energia tão se rendendo à eletricidade, como os carros.

Conteúdos complementares

Foram muito avanços e cientistas importantes que a gente deixou de fora neste conteúdo. Mas, se você se interessa pelo assunto, recomendamos que vá atrás de leituras e vídeos sobre o assunto.

Quer alguns exemplos? Charles Du Fay foi quem começou a estudar e separar materiais entre isolantes e condutores. Thomas Davenport criou o primeiro motor elétrico pra ser usado em bondes de transporte público. James Maxwell fez estudos pioneiros de eletromagnetismo que depois foram todos confirmados. E as teorias de William Thompson, também conhecido como lorde Kelvin, serviram pra fabricação de cabos elétricos mais eficientes.

Mas e no Brasil?

A eletricidade chegou ao país logo depois da invenção do dínamo e da lâmpada, principalmente pelo interesse do imperador Dom Pedro II nas ciências.

Ele que inaugurou os dois primeiros sistemas públicos de iluminação elétrica do país no lugar do gás. O primeiro em 1879 foi na fachada da Estação Central da Estrada de Ferro D. Pedro II, no Rio de Janeiro. A segunda é a das ruas de Campos dos Goytacazes, em 1883.

A fachada da Estação Central da Antiga Estrada de Ferro Dom Pedro II

Já a primeira hidrelétrica daqui foi construída nesse mesmo ano, no município mineiro de Diamantina, pra ajudar a iluminar o sistema de mineração da cidade. Hoje, o Brasil tem uma matriz de energia elétrica de 4.723 usinas e tem capacidade de geração de energia elétrica de 142.610 Megawatts.

Fonte: Tecmundo

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