Fisica

Cap´ ıtulo 1

Campo El´trico e
1.1 Prel´ dio u

• O Eletromagnetismo ´ o estudo i) da gera¸ao e da propaga¸ao de campos el´tricos e e c˜ c˜ e magn´ticos por cargas el´tricas e ii) da dinˆmica de cargas em resposta a estes campos. e e a • A gera¸˜o de campos por cargas ´ descrita pelas Equa¸˜es de Maxwell e, em casos partica e co culares, por leis simples como a Lei de Coulomb e a Lei de Biot-Savart. • Uma vez criados, os campos se propagam como ondas no espa¸o com uma velocidade constante c e igual ` velocidade da luz. a • Na presen¸a de campos el´tricos e magn´ticos, cargas sofrem for¸as el´tricas e magn´ticas de c e e c e e acordo com a For¸a de Lorentz. c • Todos os fenˆmenos eletromagn´ticos s˜o descritos de uma forma ou outra pelas Equa¸˜es de o e a co Maxwell e pela For¸a de Lorentz. Elas, respectivamente, dizem `s cargas como gerar campos, c a e aos campos como afetar as cargas. • O eletromagnetismo tem grande importˆncia pr´tica, pois as intera¸˜es eletromagn´ticas desa a co e crevem ´tomos, mol´culas, propriedades dos materiais, aparelhos eletrˆnicos, etc. a e o • Na F´ ısica, busca-se a unifica¸˜o de leis fundamentais, o que significa que leis descrevendo ca fenˆmenos aparentemente distintos podem ser combinadas em uma descri¸˜o mais ampla e o ca unica dos fenˆmenos. O eletromagnetismo ´ o grande exemplo de unifica¸˜o de leis f´ ´ o e ca ısicas. • Veremos que fenˆmenos el´tricos e fenomˆnos magn´ticos, iniciamente pensados como diso e e e tintos, est˜o na verdade relacionados por um unico formalismo, o Eletromagnetismo. Essa a ´ ´ unifica¸˜o vai al´m desses fenˆmenos, e unifica tamb´m a Otica como parte do eletromagca e o e netismo. Como veremos, a luz nada mais ´ do que ondas de campos eletromagn´ticos se e e c˜ e auto-criando e propagando; por isso chamamos a luz de radia¸ao eletromagn´tica. Essa unifica¸˜o gerou um grande debate no final do s´culo XIX: se os campos se propagam com a ca e velocidade da luz, com rela¸˜o a que referencial deve ser medida