Eletrônica

Com Galileu, Torricelli, Newton, Kepler, inicia-se no século XVII a grande aventura do conhecimento humano: são descobertas as leis que regulam a vida no universo. No século XVIII começa a era da química moderna e da tecnologia. O século XIX coloca em cena o motor; é tempo da máquina a vapor, a combustão interna, a eletricidade. O século XX é a época da energia nuclear e da eletrônica.

A palavra eletrônica deriva do termo elétron, a partícula atômica carregada de eletricidade negativa. Pode-se definir eletrônica como sendo a parte da física que se ocupa dos dispositivos acionados por elétrons e estes são extraídos de substâncias sólidas, líquidas ou gasosas e, movimentando-se, produzem energia controlada. Isso significa que a eletrônica faz “trabalhar” os elétrons em benefício do homem.

A história da eletrônica começa por volta de 1840, quando as experiências de Hans Christian Oersted e Michael Faraday demonstraram as estreitas relações existentes entre eletricidade e magnetismo. Com base nesses dados experimentais, James Clerk Maxwell concluiu que aqueles dois aspectos da energia não existem separadamente, com exceção de certos casos particulares.

Segundo a teoria de Maxwell, enunciada em 1873. O efeito combinado da eletricidade e do magnetismo manifesta-se no espaço, dando origem ao campo eletromagnético, que se propaga sob a forma de vibração ondulatória com a velocidade da luz. Aliás, a própria luz é uma pequena parte (visível) das ondas eletromagnéticas.

Também nessa época deu-se a descoberta do elétron. Em 1879 o físico inglês Sir William Crookes observou que, provocando uma descarga elétrica num tubo com gás muito rarefeito, se produzia uma radiação que partindo do pólo negativo (cátodo) em direção ao pólo positivo (ânodo), e tornava luminescente o vidro do tubo.

Símbolo eletrônica A teoria de Maxwell teve confirmação em 1888 quando o alemão Heinrich Hertz conseguiu provar, com seu oscilador, que as ondas eletromagnéticas se propagam no espaço sem necessidade de corpos condutores. Mas as ondas hertzianas teriam permanecido como simples curiosidade de laboratório se o jovem italiano Guglielmo Marconi, então com 18 anos, não tivesse uma genial intuição.

Entre as duas esferas do aparelho de Hertz, colocadas a uma distância razoável uma da outra, não havia nenhum obstáculo material. Após uma série de experiências, Marconi conseguiu produzir em 1894 um ruído elétrico a uma distância de 7 metros da fonte produtora das ondas, sem ajuda de fio ou qualquer outro agente condutor. Mas o problema só foi resolvido definitivamente graças à invenção do cientista russo Alexandre Popov: a antena. Popov comprovou que um receptor de ondas hertzianas seria muito mais eficiente se um fio isolado fosse colocado bem alto, como captador de sinais.

E assim, em 1895, registrou-se o primeiro êxito de Marconi: uma mensagem pôde ser transmitida sem fio à distância de aproximadamente 1,5 m, com o auxílio de uma pequena antena entre o oscilador e o receptor. Nascia assim, o telégrafo sem fio.

Em 1897, o físico inglês Joseph Thomson demonstrou que a radiação originada no cátodo do tubo de Crookes nada mais era que um feixe de elétrons e aperfeiçoando mais o tubo, consegui medir o “peso” do elétron e tornou possível “produzir” elétrons à vontade, pelo aquecimento de um fio metálico até altas temperaturas. O fenômeno chamava-se efeito termiônico e nele se baseia o funcionamento das “válvulas termiônicas”, parte essencial de todo aparelho eletrônico, como por exemplo a televisão, cujo tubo de imagem é um tubo catódico.

válvulaO primeiro tipo de válvulas foi o diodo, construído por Fleming em 1904 e empregado para revelar os sinais das transmissões sem fio. Em 1906, introduzindo-se no diodo um terceiro pólo elétrico (ou elétrodo), surgiu o triodo, que funcionava também como amplificador. As aplicações práticas do elétron, cada vez mais amplas, deram nascimento a uma nova disciplina: a eletrônica e o estudo isolado do elétron ficou reservado à física.