A relação entre eletricidade e magnetismo

     Em 1820, o professor dinamarquês Hans Christian Öersted realizou uma experiência – conhecida, mais tarde, como experiência de Öersted – em que demonstrou pela primeira vez a relação entre eletricidade e magnetismo .
     A experiência consistia em colocar uma agulha imantada paralela a um fio que seria percorrido por uma corrente elétrica. Öersted observou que, ao fechar a chave do circuito, o fio era percorrido por uma corrente elétrica e, nesse momento, a agulha imantada desviava sua orientação norte-sul (figura 1), fenômeno já observado quando se aproximava um ímã de uma agulha imantada.
     Ao abrir a chave, o fluxo de corrente cessava e a agulha voltava a sua posição normal. Com isso, descobriu-se a relação entre eletricidade e magnetismo.

Figura 1 (a) Circuito elétrico que pode demonstrar a experiência de Öersted;
(b) Após a ligação da bateria fechando o circuito, a passagem de corrente provoca a
deflexão da bússola.

     No século XVIII, o cientista norte-americano Benjamin Franklin havia tentado explicar os fenômenos elétricos de atração e repulsão. Em sua teoria, admitia que todos os corpos possuíam uma espécie de “fluido elétrico”, responsável por tais fenômenos. Ao serem atritados, alguns corpos perdiam esse fluido (corpos negativos), outros o recebiam (corpos positivos). Sem o atrito, esses corpos permaneciam em seu estado neutro com número igual de fluidos negativos e positivos.
     De acordo com essas ideias, por se tratar de transferência de eletricidade de um corpo para outro, não haveria nem criação nem destruição de cargas elétricas, permanecendo constante a quantidade total de fluido elétrico.
     Atualmente, sabemos que o processo de separação de cargas elétricas ocorre por transferência de elétrons sem que o número de elétrons e prótons se altere e que a corrente elétrica em um fio está associada ao movimento de elétrons livres.

Figura 2  Elétrons em movimento
desordenado em um condutor metálico.

     Analisando a figura 2, podemos notar que os elétrons livres estão em movimento desordenado, não produzindo efeito externo algum. Esse condutor está em equilíbrio eletrostático, apresentando as seguintes características:
          • O campo elétrico resultante em seus pontos internos é nulo.
         • O potencial elétrico em todos os seus pontos internos e superficiais é constante.
          • Os elétrons livres distribuem-se em sua superfície externa.
     Se as extremidades do condutor são ligadas a uma bateria, passa a existir em seu interior um campo elétrico com sentido do polo positivo para o negativo, como mostra a figura 3.

Figura 3  Elétrons em movimento ordenado em um condutor
metálico e manifestação da corrente elétrica.

     Com o surgimento desse campo elétrico no interior do condutor, os elétrons livres ficam submetidos a uma força elétrica – cujo sentido é contrário ao do campo elétrico, pois a carga dos elétrons é negativa –, o que altera seu deslocamento: eles se movem com direção e sentido iguais aos da força elétrica. Esse movimento ordenado é denominado corrente elétrica, medida em ampere (A).
     Então, é correto dizer que a corrente elétrica possui magnetismo?
     Sabemos que uma carga elétrica imóvel no espaço origina um campo elétrico .
     Quando essa carga elétrica passa a se mover, surge a seu redor uma região com propriedades magnéticas, chamada campo magnético.