Efeitos biológicos

   Efeitos biológicos

O efeito biológico mais óbvio das ondas eletromagnéticas se dá em nossos olhos: a luz visível impressiona as células do fundo de nossa retina, causando a sensação visual. Porém, existem outros efeitos mais sutis.
Sabe-se que em determinadas frequências, as ondas eletromagnéticas podem interagir com moléculas presentes em organismos vivos, por ressonância. Isto é, as moléculas cuja frequência fundamental seja a mesma da onda em questão "captam" esta oscilação, como uma antena de TV. O efeito sobre a molécula depende da intensidade (amplitude) da onda, podendo ir o simples aquecimento à modificação da estrutura molecular. O exemplo mais fácil de ser observado no dia-a-dia é o de um forno de micro-ondas: as micro-ondas do aparelho, capazes de aquecer a água presente nos alimentos, têm exatamente o mesmo efeito sobre um tecido vivo. Os efeitos da exposição de um animal a uma fonte potente de micro-ondas podem ser catastróficos. Por isso se exige o isolamento físico de equipamentos de telecomunicações que trabalham na faixa de micro-ondas, como as estações rádio-base de telefonia celular.
Mas assim como as micro-ondas afetam a água, ondas em outra frequência de ressonância podem afetar uma infinidade de outras moléculas. Já foi sugerido que a proximidade a linhas de transmissão teria relações com casos de câncer em crianças, por via de supostas alterações no DNA das células, provocadas pela prolongada exposição ao campo eletromagnético gerado pelos condutores. Também já se especulou se o uso excessivo do telefone celular teria relação com casos de câncer no cérebro, pelo mesmo motivo. Até hoje, nada disso foi provado.
Também já foram feitas experiências para analisar o efeito de campos magnéticos sobre o crescimento de plantas, sem nenhum resultado conclusivo.
Existem equipamentos para a esterilização de lâminas baseados na exposição do instrumento a determinada radiação ultravioleta, produzida artificialmente por uma lâmpada de luz negra.

Radiação eletromagnética

Radiação eletromagnética

A radiação eletromagnética são ondas que se auto-propagam pelo espaço. Parte de todo o espectro consegue ser interpretada através do olho dos diversos animais e, para cada espécie, denomina-se essa fatia de radiação de luz visível. A radiação eletromagnética compõe-se de um campo elétrico e um magnético, que oscilam perpendicularmente um ao outro e à direção da propagação de energia. A radiação eletromagnética é classificada de acordo com a frequência da onda, que em ordem decrescente da duração (período T) da onda são: ondas de rádios, micro-ondas, radiação terahertz (Raios T), radiação infravermelha, luz visível, radiação ultravioleta, Raios-X e Radiação Gama.

Ondas Eletromagnéticas

De grande utilidade prática, as ondas eletromagnéticas são utilizadas em todos os ramos da ciência. Você mesmo neste instante, está irradiando ondas eletromagnéticas, cuja frequência se encontra no infravermelho, devido ao calor de seu corpo.
O resultado da interação de campos variáveis é a produção de ondas de campos elétricos e magnéticos que podem se propagar até mesmo pelo vácuo e apresentam propriedades típicas de uma onda mecânica, como reflexão, retração, difração, interferência e transporte de energia. A essas ondas dá-se o nome de ondas eletromagnéticas.
As ondas eletromagnéticas tem como característica principal a sua velocidade. Da ordem de 300.000 Km/s no vácuo, no ar sua velocidade é um pouco menor. Considerada a maior velocidade do universo, elas podem vencer vários obstáculos físicos, tais como gases, atmosfera, água, paredes, dependendo da sua frequência.
A luz, por exemplo, não consegue atravessar uma parede, mas atravessa com grande facilidade a água, o ar atmosférico etc. Isso se deve ao fato da luz possuir partículas chamadas fótons, quanto mais energético for o fóton, menor o seu poder de transposição de obstáculos, por causa disso a luz que possui uma alta freqüência não consegue atravessar uma parede.
Tanto a luz como o infravermelho ou ondas de rádios, são iguais, o que diferencia uma onda eletromagnética da outra é a sua frequência. Quanto mais alta for essa frequência mais energética é a onda.
Apenas um pequeno intervalo do espectro eletromagnético pertence a luz. O fato de enxergarmos cores, se deve ao cérebro, que utiliza este recurso para diferenciar uma onda da outra, ou melhor, uma frequência da outra (uma cor da outra). Assim o vermelho possui uma freqüência diferente do violeta. Na natureza não existem cores, apenas ondas de freqüências diferentes. As cores surgiram quando o homem apareceu na terra.
Outra característica das ondas eletromagnéticas é que elas podem transmitir momento linear, em outras palavras, elas exercem uma pressão (força numa determinada área). Por isso, a cauda dos cometas se movimentam no sentido contrário do sol, devido às várias radiações que o sol emite.

Em uma onda eletromagnética, o campo elétrico variável e o campo magnético variável estão intimamente ligados: ambos variam em fase, ou seja, quando um deles atinge a intensidade máxima, o mesmo ocorre com o outro e, quando um deles se anula, o outro também se anula.
Além disso, os campos e são perpendiculares um ao outro e também à direção de propagação da onda que se desloca com velocidade v. Isso nos permite classificar a onda eletromagnética como onda transversal. A figura abaixo mostra-nos a disposição dos campos elétricos e magnéticos de uma onda eletromagnética, e a direção e o sentido de sua propagação.

Representação esquemática da oscilação dos campos elétrico e magnético de uma onda eletromagnética.

Observe que a distância entre dois pontos vizinhos de máximo do campo elétrico, ou do campo magnético, corresponde ao comprimento de onda da onda eletromagnética. Para as ondas eletromagnéticas vale, também, a equação fundamental das ondas: ,em que f é a frequência com que os campos variam.
O sentido de propagação de uma onda eletromagnética pode ser obtido a partir da direção e sentido dos campos elétrico e magnético , aplicando-se a regra da mão esquerda.

Assim, é possível estabelecer uma relação entre a intensidade E do campo elétrico e a intensidade B do campo magnético:

em que v é a velocidade de propagação da onda eletromagnética

O magnetismo na vida animal

O magnetismo na vida animal

Alguns cientistas estudam a magnetocepção, que é a capacidade que um animal tem de

perceber campos magnéticos, da mesma maneira que os olhos registram a luz e os ouvidos

reconhecem os sons. Em algumas bactérias, como a Aquaspirilium magnetotactium, já

foram identificados cristais de magnetita que servem para orientar seus movimentos como

se fossem microscópicas bússolas orgânicas. Essa teoria está porem, longe de ser explicada

quando se trata de seres mais evoluídos.

A principal duvida é se o magnetismo teria algum papel na migração dos animais.

“Existem dados comportamentais que sugerem um sistema sensorial sensível ao

magnetismo, mas seu funcionamento ainda é pouco conhecido”, diz José Carlos

Freitas,diretor do centro de biologia marinha de universidade de São Paulo. Alguns

pesquisadores discordam, sustentando que o campo magnético terrestre seria muito fraco

para ser detectado por animais. “Para voar as aves precisam se orientar, mas não há ainda a

comprovação de que usem o campo magnético”, diz Ronald Ranvaud, fisiologista do

Instituto de Ciências Biomédicas da USP.

O magnetismo no corpo humano

O magnetismo no corpo humano

Você já levou um choque no cotovelo?

Pois foi só impressão, na realidade não há choque nenhum. É que o cérebro reconhece

cinco tipos de sensações: dor, temperatura, tato, pressão e equilíbrio. Quando você leva um

choque ou uma pancada dessas acontece, o cérebro classifica as duas como se fossem a

mesma coisa. “A sensação de choque é um tipo de sensibilidade dolorosa”, não há

eletricidade nesse processo. É tudo uma peça que o cérebro nos prega.

Mas a pesar disto todos nos temos um pouco de magnetismo. As centenas de trilhões de

moléculas que formam um corpo humano são, na verdade, grandes conjuntos de imas. As

moléculas contem elétrons com carga negativa e prótons com carga positiva. Enquanto

giram em torno do núcleo, os elétrons criam minúsculos campos magnéticos que dão

estabilidade e equilíbrio às moléculas. A medicina descobriu como usar essas propriedades

para criar um dos exames mais precisos por diagnostico por imagens, a ressonância

magnética.

Mas como funciona realmente a ressonância magnética?

Ela cria um campo magnético forte o suficiente para mexer com as moléculas do corpo

humano. Esse campo é cerca de 25000 vezes mais forte que o da terra. A intensidade,

porem, só é suficiente para influenciar o comportamento dos átomos de hidrogênio. Além

de leves e simples, eles compõem água, que forma a maior parte do corpo humano.

Quando o campo magnético oscila sobre o paciente, eles se alinham na mesma direção.

Essa movimentação é traduzida com a ajuda de um programa de computador em uma

imagem colorida. As doenças são diagnosticadas porque em torno do processo inflamatório

e dos tumores acumula-se água, mostrando onde está a doença.

Os super condutores

Os super condutores

Mas isto tudo vai mais além, pois o que você vê na

foto não é uma magica, mas o que você

está vendo na foto é uma levitação, mas o segredo do que parece ser um truque se chama

supercondutividade. O fenômeno foi descoberto em 1911 pelo físico holandês Heike

Kamerlingh Onne. Por meio de um processo de resfriamento, certos materiais

principalmente a cerâmica, adquirem uma propriedade peculiar: nenhum campo magnético

pode penetra-lo. Isso acontece a uma temperatura muito baixa, chamada de temperatura de

transição. Na foto, o cubo que está levitando é um ímã e o material supercondutor esta

abaixo. Já que ele não permite que o campo magnético passe, é como se a sua força batesse

e voltasse, fazendo o imã levitar. Para poder resfriar os materiais a uma temperatura tão

fria, é usado o hélio líquido que chega a temperatura de 223graus negativos.

Hidrelétrica

Hidrelétrica

Que a força é da queda d’água todo mundo sabe. Mas onde entra o magnetismo nessa

história?

Primeiro é preciso conhecer uma das leis básicas do eletromagnetismo: Onde a corrente há

campo magnético, por meio de um fio condutor, há corrente elétrica. Veja a importância do

magnetismo na geração de energia.

1- A usina hidrelétrica armazena água e faz passar por um tubo afunilado perto da

turbina, aumentando sua velocidade;

2- A água entra na turbina gigante e faz girar pás que ficam na parte inferior, fazendo com

que o eixo principal entre em rotação;

3- O eixo faz girar os imãs rotativos ( que funcionam como um só ), criando um poderoso

campo magnético ao seu redor;

 

4- A corrente elétrica produzida pelo campo magnético passa através do metal condutor

(envoltório fixo) e conduzida às subestações, que distribuem a eletricidade.