Sobre a indução do campo eletromagnético em referenciais inerciais mediante transformações de Galileu e Lorentz

Abstract

Neste trabalho abordaremos dois problemas teóricos, não muito discutidos na maioria das universidades brasileiras, envolvendo a Teoria da Relatividade Especial (TRE) e a Teoria do Eletromagnetismo (TEM). Tais exemplos são de fundamental importância para uma completa compreensão da natureza dos campos elétrico e magnético induzidos, bem como para o desenvolvimento dos conceitos da TRE. Eles podem ser discutidos em sala de aula juntamente com uma contextualização histórica acerca da evolução dos conceitos de eletricidade e magnetismo que culminaram na elaboração da Teoria do Eletromagnetismo. Palavras-chave: Eletromagnetismo, Relatividade EspecialIn this paper we discuss two theoretical problems, not much discussed in most Brazilian universities, involving the Theory of Special Relativity (TSR) and the Electromagnetic Theory (EMT). Such examples are of fundamental importance to a complete understanding of the nature of the induced electric and magnetic fields, as well as for the development of concepts of TSR. These can be discussed in the classroom along with a historical contextualization on the evolution of electricity and magnetism concepts which culminated in the elaboration of Electromagnetic Theory. Keywords: Electromagnetism, Special Relativity IntroduçãoO ensino de Ciências a partir de um contexto histórico tem sido amplamente utilizado nasúltimas décadas e vem contribuindo bastante na melhoria dos currículos, produção de material didático e elaboração de atividades didáticas em sala de aula bem como na preparação e atualização de professores daárea [1].A maioria dos exemplos sobre TRE apresentados em sala para alunos estão relacionados aos conceitos de dilatação do tempo e da massa, contração das distâncias e relação matéria-energia [2]. Embora não seja o foco deste trabalho a discussão pela qual a relação entre a Teoria da Relatividade Especial e a Teoria do Eletromagnetismo não apareça explicitamente nos livros-texto da graduação, mesmo com * Endereço de correspondência: lino.holanda@ufersa.edu.br. a TEM sendo historicamente um dos alicerces em que Einstein elaborou sua Teoria [3,4], acreditamos que tal conexão nãoé feita pelo fato de que tal linha de raciocínio exigiria dos alunos uma habilidade matemática e conhecimento teórico prévio do Eletromagnetismo que eles não dispõem no momento em que o conteúdo lhesé apresentado. Essa complexidade pode ser verificada em livros como Teoria da Relatividade Especial, de R. A. Martins [5] e Eletricidade e Magnetismo, de E. M. Purcell [6]. Nesse sentido, nosso trabalho preencheria essa lacuna com a apresentação de exemplos simples que poderiam fazer a ponte entre essas duas teorias e contribuir no processo ensino-aprendizagem desse conteúdo por parte dos alunos.Apresentamos a seguir uma breve lista de personagens e descobertas históricas que culminaram

Las relaciones causa-efecto en las ecuaciones de Maxwell y sus implicancias en la enseñanza del electromagnetismo en los cursos introductorios de Física

“…Un simple cambio del sistema de referencia permite visualizar diferentes aspectos del campo electromagnético. Podemos determinar la relación entre los campos en R y R con las transformaciones de Lorentz para E y B o con su aproximación relativista débil [46,47].…”

Comportamento magnético de materiais por meio da mecânica estatística

“…O estudo do eletromagnetismo de uma maneira mais contextualizada a partir de uma visão histórica ou através de suas várias aplicações, juntamente com exemplos didáticos, tem sido amplamente utilizado nos últimos anos e vem contribuindo de forma positiva para a melhoria do ensino de graduação nos cursos de Física. Em um trabalho anterior [1], abordamos dois problemas relacionando a Teoria do Eletromagnetismo (TEM) à Teoria da Relatividade Especial (TRE). Tais problemas se mostraram de fundamental importância para uma completa compreensão da natureza dos campos elétrico e magnético, bem como para o desenvolvimento dos conceitos da TRE.…”