As Origens Historias do Eletrosopio
(TheHistorialOriginsoftheEletrosope)
Alexandre Medeiros
Departamento deFsiaeMatematia,
Universidade FederalRuraldePernambuo, Reife,PE
Reebidoem2deabril,2002. Aeitoem19dejulho,2002.
EstetrabalhopartedofatodequeoensinodaEletrostatiatemseafastadodafenomenologiaque
lhedeuorigem. Investigando-seahistoriadoseletrosopios, tenta-semostraromoalgumasideias
t~aoimportantesquantoasdearga,potenialeapaidadeeletriativeramsuasorigensligadasao
usodeumtalinstrumento.Paraalemdosimportantesdetalheshistoriosassinalados,ahistoriado
eletrosopiorevelatambemalgodeinquestionavelvalorlosoonoensinodaFsia: aextens~aona
qualasobserva~oes dosfen^omenoseletriossempreestiveramarregadasdepressupostosteorios.
Thispaperstartsfrom thefat thatthe teahing ofeletrostatis is beominginreasingly apart
fromthephenomenologyinwhihitroots. Investigatingthehistoryofeletrosopewetrytoshow
how some ideas as important as harge, potential and eletri apaity had their origins linked
to the use of suh an instrument. Beyond the assigned important historial details, the history
ofeletrosope analsorevealussomethingofunquestionable philosophialvalueintheteahing
ofphysis: theextenttowhihtheobservationofeletrial phenomenawerealwaystheoretially
laden.
I Introdu~ao
O ensino da eletrostatia tem sido araterizado por
um resente afastamento da fenomenologia que
en-volveesteramodaFsia. Defato,analisando-seos
li-vrostextosmaisantigos,pode-seenontrarumnumero
bemmaiorderefer^eniasaexperimentosfundamentais
e aos detalhes de funionamento de ertos
instrumen-tos basios, dentre eles o eletrosopio e o eletroforo.
Em lugar de iniiar om o estudo de uma
fenomeno-logiamarosopiaobservaveleapartirdelaonstruir
um onheimento que hegue anaturezamirosopia
damateria,ostextosmaisreentespartemja,demodo
postulativo,danaturezaat^omiada materia
(Saria-barozzi, 1983; Medeiros&Lima Jr,2000). Issoealgo
paradoxal,poisosexperimentoseletrostatiosest~ao
en-tre osmaisutilizadosemmuseus dei^enia,
prinipal-mente por alguns dos seus muitos efeitos
espetaula-res. Estetaldesuido,noensinoesolar,emrela~aoas
bases observaionaiseoneituaisdaeletrostatiatraz
onsequ^eniasdanosaspara oensinoeaaprendizagem
da eletrostatia, fazendoomqueos estudantes sejam
simplesmentetreinadossegundooredodeumateoria
II O Eletrosopio no Ensino da
Eletrostatia
Relegadosa umsegundoplanonas abordagensde
en-sino mais reentes, estes instrumentos eletrostatios
t^em sido vistos, geralmente, omo artefatos t~ao
sim-ples que pouo teriam a ofereer numa sala de aula.
A trivializa~ao desses instrumentos arrega, ontudo,
umenormeequvoo. Instrumentos de apar^enias
sin-gelas, omo um eletrosopio, por exemplo, enerram
em suasproprias onstru~oesum arsenal de oneitos
fsiosfundamentais,ujadisuss~aomuitopoderia
on-tribuir para uma melhorompreens~aoda eletriidade.
Tome-se, por exemplo, o fen^omeno da eletriza~ao por
atrito, disutido omumente de forma extremamente
superialnoslivros-textoenasaulasdeFsia.
Deixa-se de lado, por exemplo, uma analise das ondi~oes
neessarias para que um proesso de atritopossa
efe-tivamente oasionar uma eletriza~ao (Ainslie, 1967).
N~ao sedisutem tambem, numa etapamais avanada
dourso,quaisquerevid^eniasobservaionaisque
pos-samevideniarqueaeletriza~aoporatritodependedo
potenial de ontato(Anderson, 1936). Assim sendo,
a a impress~ao err^onea de que um qualquer atrito
faz que uma determinada subst^ania adquira sempre
ma-Nessasondi~oes,oimportanteestudoda
triboeletrii-dadeeompletamentedeixado delado,emdetrimento
dasonsequ^eniasnefastas que dapossam advirpara
aaprendizagemdaeletriidade.
Alemdasquest~oesatinentesaeletriza~aoporatrito,
igualmente ofen^omeno da indu~ao eletrostatia pode
ter suas araterstias evideniadas por uma analise
uidadosa do funionamento do eletrosopio. Os
efei-tosinusitados,relaionadosaindu~aoeletrostatia,que
podemserdemonstrados omoauxliodeum
opio, s~ao uma fonte inesgotavel de questionamentos
aserem debatidos omos estudantes em sala de aula
(Spener, 1958; Jemenko, 1979). Trabalhos reentes
t^emevideniadoqueatividadesexperimentaisom
ele-trosopioseeletroforospodemontribuirdeisivamente
paraqueosestudantesexplorem,deformaonstrutiva,
osoneitosdeindu~ao eletrostatiaeosigniadodo
aterramento(Stewart&Gallai,1998).
Apesardeumtantorelegadopeloslivros-textomais
reentes, muito tem sido esrito sobre as
possibilida-desexperimentais dos eletrosopios,sobre suas
poten-ialidadeseduaionais,suaslimita~oesesobre
modi-a~oes interessantes aserem introduzidas na sua
on-fe~ao(Myers,1990;Edge,1984;Davies,1974;Siddons,
1979;Ohriner&Mahtinger,1969;Steenson,1975).
Por outro lado, o estudo do desenvolvimento
historiodoeletrosopiopoderevelartodaumahistoria
de onstru~ao de oneitos da eletriidade, omo
tambempossibilitara apreia~ao dopapelporele
de-sempenhado na ria~ao da Fsia at^omia (Roller &
Roller, 1953; Siddons, 1983). O desenvolvimento de
estrategiasdeensino,onvenientementerelaionadasas
demonstra~oesomeletrosopiosemsaladeaula,pode,
poroutrolado,propiiar adisuss~aode ideias sobre a
propria natureza da observa~ao, oloando as
deso-bertas nos seus ontextos respetivos historios e
au-xiliando arelaionar oonheimento ientoom as
suasaplia~oespratias(Engelmann,1983).
O proposito deste trabalho onsiste em busar as
razes historias do eletrosopio de forma a
explii-tar om maior lareza o quanto as rela~oes
teoria-experimentoestiveramintrinseamenteligadasna
ons-tru~aodosoneitosembutidosnaonep~aodeumtal
instrumento.
III Metodologia
Seguindo os ontornos de uma pesquisa historia,
fundada numa preoupa~ao nitidamente eduaional,
prourou-se onstruirum quadrogeraldeinforma~oes
a respeito da ria~ao e do desenvolvimento do
ele-trosopio baseado parialmente em algumas fontes
primarias omoo De Magnete, de Gilbert,a historia
obradeSigauddelaFondeoutrosvariostextos
origi-naisreproduzidosporMaggieemseuinuenteASoure
fontesseundariasdereonheidovaloraad^emio,
de-vidamente apontadas na bibliograa deste trabalho.
Oeixo interpretativodasinforma~oesoletadasesteve
semprevoltadoparaaexpliita~aodasargasteorias
presentesnosexperimentosrealizadosenaexpliita~ao
dos pressupostos presentes na onstru~ao dos novos
oneitosomoaondu~aoeletria,atens~aoeaindu~ao
eletrostatia. Destaforma,foipossvelidentiar, om
ertanitidez,asonstru~oesdossigniadosatribudos
pelos diversos personagens envolvidos na historia
tra-tada numa vertente metodologia semelhante aquela
adotadaporNeressian(1984).
Noseiodestainvestiga~aoresidiaarmeonvi~ao
dequepouasoisass~aomaisimportantesnoensinoe
naaprendizagemdaFsiadoqueumaompreens~aoda
omplexarela~aoentreteoriaeexperimento(Franklin,
1990).
Assim sendo, o aminho interpretativo das
in-forma~oes oletadas seguiu a linha de um estudo de
asohistorio,noqualomergulhoemprofundidadena
analisedasquest~oesoloadassobrepujaquaisquer
pre-oupa~oes omaabrang^eniadasonlus~oesdali
reti-radas(Conant,1957).
IV A Evolu~ao Historia do
Ele-trosopio de Gilbert a
Cou-lomb
A maior parte dos instrumentos de medidas da
ele-triidade foi desenvolvida apos 1770. Ao nal do
seulo XVIII, existiam varios modelos desses
instru-mentos,obedeendo adiferentesonep~oes,dentre os
quais destaavam-seasbalanas, oseletrosopios e os
eletr^ometros. Os eletrosopios e os eletr^ometros
ree-biam, respetivamente, essas denomina~oes, onforme
estivessem destinados a uma simples avalia~ao do
es-tado de eletriza~aodos orposouauma medida mais
efetivadesse mesmo estado. Paraefeitos pratios, um
eletr^ometro nada mais e que um eletrosopioprovido
deumaesala,peloqueadenomina~ao\eletrosopio",
serautilizada, nesteartigo,deuma formaabrangente.
Deinio,n~aoestavalaroseaquiloquepodiaser
ava-liadoomoseletrosopiosera,defato,aarga
aumu-lada oualgo mais omplexo relaionado ao tal estado
deeletriza~aodoinstrumento. Aevolu~aohistoriados
oneitosveioaeslareerestaquest~aoao
ompreender-sequeoeletrosopio,efetivamente,avaliavaoqueviria
aserdenominado,posteriormente,depotenialeletrio.
Esta,noentanto, n~aoeumaquest~aosimples,emuitos
livros-texto, ainda nos dias atuais, permaneem
ar-mando, equivoadamente, que o afastamento entre as
folhasdeumeletrosopioeumamedidadaquantidade
deargaaumuladanasmesmas.
desenvolvi-triidade atmosferiaeastentativasde mediro
rendi-mento das maquinaseletrostatias. Pormuitotempo,
aposaepoadeGilbert(1544-1603),aeletriidade
ha-via sido produzida apenas pelo atrito de pedaos de
^
ambar, vidro ou enxofre om materiais omo as
rou-pas do pesquisador ou mesmo om as suas proprias
m~aos. AindanoseuloXVII,noentanto,foiriadoum
novomodode eletrizar mais vigorosamenteosorpos:
a maquina eletrostatia. Idealizada originalmente por
OttovonGuerike,elaonsistia,iniialmente,emuma
simplesboladeenxofre,omumeixoentral,montada
numaarma~aodemadeira,demodoquepodiaser
fail-mente postaagiraremtornodesteeixo. A eletriza~ao
eraobtidaoriginalmentepeloatritoontnuodasm~aos
ontraaesfera,proessoessequeseria,posteriormente,
aperfeioadoomousodepedaosdel~a. Essaprimitiva
maquinadeatritofoisuessivamente aperfeioada,
du-rantetodooseuloXVIII,porindivduosomo
Hauks-bee, Musshenbroek, Nollet, Tiberius Cavallo,
Bea-ria, Canton, Priestley, Franklin, Nairne, Marinus van
Marum, e muitos outros. A import^ania e efeitos no
desenvolvimentodaeletrostatiafoienormeen~aodeve
jamaissersubestimada. Umaanalise,porem,dos
deta-lhes eprinpiosdeseufunionamento estaforado
es-opodestepresentetrabalho,podendo,entretanto,ser
enontradaemalgumasobrasaquirefereniadas
(Hak-mann,1978;Dibner,1957;Thompson,1895).
VersoriumdeGilbert.
Apesar do suesso alanado pelas maquinas
ele-trostatiasnoseuloXVIII,astentativasfeitasaepoa
para produzirpadr~oesdemedidas daseletriza~oes,
as-simomoabusadeteniaspadronizadasparaefetuar
taismedidas,n~aoobtiveram,deinio,o^exitoesperado.
O prinipal motivodeste insuesso foi a faltade uma
lareza, a epoa, aera da totalidadedos fatores
en-volvidos que inueniavam o funionamento daqueles
instrumentos. Os oneitos fsios envolvidosn~ao
ha-viamsidoaindadevidamenteidentiados(Hakmann,
1978). "A quantia~ao da teoria fsia pressup~oe a
exist^eniade oneitosapropriados,expressaveis
mate-matiamente,esimplesdeseremtestadosemedidos. O
ora~ao do proesso esta na onstru~ao dos oneitos.
Comomostraosofridoapareimento dano~aodearga
loalizada, mesmoosoneitos maissimples podemser
muito difeis de serem enontrados. A quantia~ao
umaargaisolada(Q),osoneitosdeapaidade(C)e
depotenial(V),assimomoaredu~aodas foras
ma-rosopiamente mensuraveis, a foras mirosopias,
assumidas omo atuando entre os elementos de arga
eletria. Essesingredientesjaestavamam~aoporvolta
donal dos 1780"(Heilbron,1982,p. 218).
MaquinaeletrostatiadeHauksbee.
Por longo tempo, havia oorrido um desompasso
entre asneessidadesdeavanos naquest~aodas
medi-daseletriaseuma melhorompreens~aodas
quantida-desaseremmedidas. Umaretrospetivahistoriados
melhoramentos introduzidos nos instrumentos de
me-didas eletriaspode dar uma ideia do quanto o
aper-feioamentodetaisartefatosestavaligadoao
desenvol-vimentooneitualnaeletriidade.
O mais antigo eletrosopio foi o "versorium", de
Gilbert, ilustrado em seu livro"De Magnete" (1600),
queonsistia deuma agulha montada num piv^o,
lem-brandoumabussola. Gilbertfoi umdospioneirosnas
investiga~oesdosfen^omenoseletriosenaidentia~ao
de uma natureza propria para a eletriidade, distinta
domagnetismo. A agulha do versorium era feita
ini-ialmente deummetallaro,n~ao magnetizado,
equili-bradaemumpinooloadonopontoentraldamesma.
Emoutras vers~oes do versorium, Gilbert substituiu a
agulhametaliaporumpedainhode palha. O
verso-riumpermitiu aGilbert arealiza~aodeestudos muito
maissensveisqueaquelesfeitosateent~aopelosseus
an-teessores,omo Petrus Peregrinus eRobert Norman.
Gilbertinvestigouvariassubst^aniasqueatraama
po-"eletrios". Elenotou,ainda,queaatra~aoeletria
di-feriadamagnetiapelofato dequen~aohavianenhum
polo nos objetos eletriados (Gilbert, 1958). Com a
onstru~aodonovooneitodemateriais"eletrios",a
eletriidadedeixoudeservistaomosendouma
propri-edadedeumunioorpo,oudeumertopardeorpos,
para passar a serenaradaomo uma propriedadede
variosorposnanatureza.
OttovonGuerike,aindanoseuloXVII,eStephen
Gray,janoseuloXVIII,utilizarampenasdeavespara
indiar as eletria~oes. Um outro preursor do
ele-trosopiofoiometodorudimentar,inventadoporF
ran-isHauksbee, aindaem1705. Talmetodoonsistiana
utiliza~aodevariospedaosde linhasuspensos,ladoa
lado,naextremidade deuma barrailndriadevidro
ounasuperfieinteriordeumaesferaoa,igualmente
devidro,detalmodoqueaslinhasavampenduradas
parabaixoomsuasextremidadesafastadas,
aproxima-damente,umapolegada dovidro. Quandoovidroera
eletriado por atrito, as linhas reordenavam-se
pas-sando todas a apontarem radialmente em dire~ao ao
mesmo. Osvariosexperimentos realizadospor
Hauks-beeomaslinhasorientadaseletriamenteestimularam
asdisuss~oessobre os\euvios"ouemana~oesda
vir-tudeeletria. (Gamow,1988;Home,1992).
StephenGray&Desaguliers experimentodeondu~ao.
Elaborandoaideia deHauksbee, deutilizarvarias
linhas dependuradas, Stephen Gray utilizou, ja na
deadados1740,umunio pardelinhasdesedaouum
parde penas,para avaliar, atravesda diverg^enia
an-gularentreelas,asintensidadesdaseletriza~oes
produ-zidas. Oonheidoeletrosopiopendulardebolinhade
sabugueirotem,portanto,suaorigemnaslinhas
dispos-tasporHauksbeeemseustuboseglobosdevidro,assim
omonaspenasenaslinhasdependuradasporStephen
Gray nos seus ondutores metalios. Mantendo uma
pena pendurada proximo a extremidade de um tubo
metalio,ujaoutraextremidadetoavanumglobode
vidroeletrizado,Grayonstatouqueapenaeraatrada
mesmo(Leon,1988). Oproessodedete~aoda
eletri-idade, oma utiliza~ao delinhas, utilizadoporGray
foidesritopelaprimeiravezporWheeler,umamigoe
olaboradornosseusexperimentos. Osexperimentosde
Grayonsistiamemtomarumorpoeletrizadoeto
a-loomoutrosorposbastante extensos,omobarrase
os, observando, omseueletrosopiorudimentar, em
queondi~oesosefeitoseletriosapareiamaolongode
tais orposextensos. Essesexperimentosontriburam
para a desoberta da ondu~ao da eletriidade.
Pen-sando na eletriidade omo um uido, Gray observou
que ela viajavaatravesde algunsorpose n~ao de
ou-tros. Rejeitou,assim,osvelhosoneitosde"eletrios"
e\n~aoeletrios",introduzidosporGilbert,istoe,
aque-lesorpos,respetivamente,quegeravameaquelesque
n~aogeravameletriidade. Graypassouaadotar,ent~ao,
umadistin~aoentreosorposqueonduziama
eletrii-dade(osantigosn~ao eletrios)eosqueaisolavam(os
antigoseletrios),denominando-osrespetivamente,de
ondutoreseisolantes.
Essa n~ao e uma quest~ao meramente sem^antia,
omo pode pareer aprimeira vista, mas arrega, em
verdade,uma novaoneitua~ao sobreapropria
natu-rezadaeletriidade. ComGray,aeletriidadedeixade
servista,simplesmente,omouma"virtude"quepodia
sertransmitida,parasertidaomoalgosubstanialque
podiaviajar atravesda materia. A propria exist^enia
independentedaeletriidadeequeestavasendo
onei-tualmenteonstrudanessanovadenomina~ao. (Canby,
1966;Anderson,1968;Bernal,1973).
A moderna losoa dai^enia assinala que as
ob-serva~oes s~ao arregadas de pressupostos teorios. A
historia da eletriidade fornee otimas ilustra~oes de
uma talassertiva. Confrontem-se,porexemplo,as
ob-serva~oes de Guerike om as de Gray a respeito da
naturezadaeletriidade edaexist^eniaoun~aode um
uxo eletrio.
E essenial pereber que a imagem de
algouindoorrespondeaonstru~aodeumnovo
mo-delomentalquedeunovosrumosaoestudoda
eletrii-dade. Paraquesetenhauma ideiadaimport^aniade
umatalonstru~aooneitualedasuainterfer^enia
na-quiloquepoderiaserobservado,bastariamenionarque
Guerike,aindanoseuloXVII,haviafeitoalguns
expe-rimentosomasuamaquinaeletrostatia,semelhantes
aosque viriamaserrealizados porGraynoseulo
se-guinte, sem, ontudo, realizarasmesmas observa~oes.
Guerike, efetivamente, observara que objetos
eletri-adospodiamtransferirpartedasua\virtudeeletria",
ousejada sua\apaidade de atrair",denominadade
\arga", para outros objetos n~ao eletriados. Com
uma bola deenxofreGuerikeonseguiu arregaruma
outra,masn~aodeduziuda,ouseja,\n~aoobservou"a
\ondu~aoeletria",ouxodeeletriidade,poisa
ele-triidade n~ao erareonheidaomoalgoonreto, que
tivesseumaexist^eniaindependente. Omodelomental
adaporoutrajaeletrizadaganhavaareferidavirtude
eletria,maselen~aoonseguiaimaginarnadapassando
entre elas, n~ao observando, assim, nenhuma ondu~ao
eletria.
Franklin-p^enduloeletrostatioesuamaquinaeletria.
Certamente, mesmo para Gray, ainda n~ao pareia
laro aquilo que estava sendo medido om a deex~ao
angularentreaslinhasdeseda(Heilbron,1982). Gray,
noentanto,teveum\insight"queviriaafrutiarem
trabalhos posteriores aos seus: a eletriidade n~ao
pa-reiapreenhertodooorpodos"n~ao eletrios"
(on-dutores,emnossaterminologiamoderna). Tomando-se
doisubosdearvalho,demesmasdimens~oes,umheio
eumoutrooo,arregadosdamesmamaneira,
podia-se observarque ausavam deex~oes id^entias entre as
linhas de seda. Olhando de um ponto de vista mais
reente, pode-se pereber que Gray estava diante do
que poderia ser interpretado, atualmente, omo uma
evid^enia de que os poteniais eletrostatios dos dois
uboseramid^entios edeque, em ultima inst^ania, a
informa~aoforneidapeladeex~aodaslinhaspode,
efe-tivamente,serassoiadaa estepotenial. Nadadisso,
no entanto, foi observado por Gray. Faltou-lhe a
fer-ramentateoriadooneitodepotenialparaquealgo
dessetipopudesseviraserobservado.Assimomo
fal-tara aGuerikeaideia daeletriidadeomo algoom
uma exist^eniaindependente,en~ao apenas omouma
virtude, para poderobservarofen^omeno daondu~ao
eletria,faltouaGrayooneitodepotenialparaque
pudesse observar o que mediam as deex~oes entre as
linhas de seda nos fen^omenos porele estudados. Esta
omplexa imbria~ao teoria-observa~ao, na analise de
umfen^omeno,euma dasoisasmaisimportantes para
aqueles que ensinam Fsia. Anal, de aordoom o
sentidogregodapalavra,"fen^omenoeaquilo quepode
ser visto".
A mesma epoa, Franois Du Fay utilizou, na
Gray nosseusexperimentos, eissoolevouaformular
aideiadaexist^eniadedoistiposdiferentesdeuidos
eletrios. Benjamin Franklin, por seu lado, em seus
inuentesestudossobreaeletriidade,adotariaum
sis-tema semelhante ao de Graypara avaliar eletriza~oes.
Tais estudos onduziriam Franklin, porem, ao modelo
deumuniouidoeletrio,emoposi~aoao modelode
dois uidos eletrios proposto por Du Fay. Franklin
usaria,tambem,omoindiadordeeletriza~ao,o
om-primentodaentelhaproduzida,porexemplo,poruma
garrafadeLeiden,aoserdesarregada.
As primeiras tentativas onretas de onstru~ao
de instrumentos para medirem as eletriza~oes, os
ele-trosopios, s~ao efetivamente dessa epoa. Dentre
tais tentativas destaam-se os trabalhos dos franeses
d'AryeLe Roy. Em 1752,oabade Nollet, assistente
deDuFayeresponsavelpela edua~aodafamliareal
franesa, adotou umsistema, muito semelhante ao de
Gray, que onsistia em dois ossuspensos apartir de
umamesmopontoequeformavamentresium
determi-nado^anguloaoseremarregados.Nolletaresentaria,
logodepois, ao metodo das linhas de seda riado por
Gray,umaesalairular(umaespeiedetransferidor)
eum sistema otio de proje~ao, produzindo, assim, o
primeiroeletr^ometrodoqualsetemonheimento. Seu
aparelho,noentanto,apresentavaainda,assimomoo
sistema de Gray, seriosproblemas de fuga da
eletrii-dadeen~aoera,destemodo,umaparatosensvel.
Giovanni Bearia, um importante fsio de Turin,
interpretouasdeex~oesentreaslinhas de sedade um
modo diferente. Em vez de tomar o ^angulo de
de-ex~ao,omodeostume,paraindiaraforaeletria,
tomou o sen omo uma medida desta mesma fora.
Considerando-se que o ^angulo formado entre a fora
eletriaeodesloamentohorizontaldal^aminaeo
om-plemento dosemi-^angulo dedeex~ao/2,pode-se
no-tar o qu~ao proximo esteve Bearia de enfoar a
de-omposi~ao de tal fora eletria naquela dire~ao
hori-zontal: F os /2. Embora o oneito de trabalho
me^anion~aoestivesseaindaestabeleido,oqueviriaa
sedarapenasapartirdoiniodoseuloXIX(Harman,
1985),aspeas neessariaspara odesenvolvimento da
ideiadetrabalhorealizadopelafora eletriaea
ener-giapotenialaeleassoiadajaomeavamasurgirem
taisexperimentos. Avizinhava-se,portanto,o
eslarei-mentodoqueestaria,efetivamente,sendomedidopelo
eletrosopio.
Bearia, alem disso, preoupado omas quest~oes
ligadasaeletriidadeatmosferia,repetiuoelebre
ex-perimento da pipa, realizado anteriormente por F
ran-klin,inventando,emonex~ao,umnovoinstrumentode
medida. Seu aparelho onsistia em dois os
pontia-gudos, um deles ligado a extremidade inferior de um
altoondutor metalio,mantido navertial, enquanto
ooutroeraaterradoaoh~ao. Noespaamentoentreas
produzi-por um meanismode relojoaria, entre essas
extremi-dades,obtinha-seuma mara~aodosfuros provoados
pelas entelhas. O tamanho ea frequ^enia desses
fu-rosforneiamumregistrograodaatmosferaeletria
aimadoinstrumento(Dibner,1957).
Rihmann introduziu noeletrosopiode linhas um
ondutor xo em lugar de uma das linhas, e passou
a ler /2 numa esala em formato de quadrante. As
perdaseaimpreis~aodometododelinhasforam
mini-mizadas omo aperfeioamento introduzido porJohn
Canton, em 1754 (Wightman, 1951). Atento ao
"po-der das pontas",evideniado pelo para-raiosde F
ran-klin,Cantonolooupequenas bolinhas desabugueiro
envelheido, ou ortia, nas extremidades das linhas,
reduzindo,assim,onsideravelmenteasfugase
aumen-tando, a sensibilidade do aparelho, tornando-o assim
mais util e mais onavel (Bauer, 1960). Uma
mu-dana, aparentemente t~ao simples, arregava,em
ver-dade,amotiva~aodeumanovaabordagemoneitual,
javislumbradaporGraynosexperimentosomos
blo-os de arvalho,aima desrita. Osaperfeioamentos
introduzidosporCantonnoeletrosopiopermitiram-lhe
investigaranaturezada indu~ao eletrostatia,
onsta-tandoqueaaproxima~aodeumorpoarregadodeum
ondutorneutroinduziaoapareimentodotipooposto
dearganoladodoorponeutromaisproximodoorpo
originalmentearregado,ouindutor. Aomesmotempo,
noladooposto doorpoiniialmente neutro,ou
indu-zido,apareia umaargaigualede mesmotipodado
indutor. Pareiaagoralaro,paraCanton,ofen^omeno
jaanteriormenteobservado,masn~aoompreendido,de
que, ao afastar-se o indutor, o induzido voltava a
-ar neutro. Os sinais opostos e as quantidades
apa-rentementeid^entiasdasargassurgidas,assimomoa
posteriorneutraliza~ao doinduzido, evideniadas om
o seu eletrosopio, levaram-no a onjeturar, baseado
nomodelodedois uidos deDuFay,sobre uma mera
separa~aodeargaspreexistentesnoorpoquereebia
ainu^eniaeletria.
TiberiusCavallo,emLondres(1770),onstruiuum
eletrosopioomosdepratapenduradosdeumahaste
metalia,adiionando bolinhasdesabugueironosseus
terminais e enerrandoo onjunto numvaso de vidro
omfolhasmetaliasnasenvolvendoassuasparedes.
Ahastemetaliaprojetava-separaimadovasode
vi-dro om uma pequena esfera em sua extremidade
su-perior. Oeletrosopioomeavaatomarforma. Pouo
tempodepois,Voltaonstruiriaumeletr^ometroque
uti-lizavadoispequenos pedaosretos depalhasuspensos
a partir de um mesmo ponto por meio de uma junta
bastantemovel(SigauddelaFond, 1775).
Em 1772, William Henley riou uma vers~ao mais
operaionaldomodelodeRihmann,queviriaa
subs-tituir,apartirdeent~ao,naInglaterra,oseletrosopios
tradiionais de bolinhas de sabugueiro. Seu
instru-mento, o \eletr^ometro de quadrante", onsistia em
gueiro,emlugar,simplesmente,daslinhas. Nonaldo
seulo XVIII, eram ja utilizados, nas experi^enias de
indu~ao,porexemplo,diversostiposdeeletrosopiose
eletr^ometros, dentre os quais o riado pelo reverendo
Abraham Bennet, umaperfeioamentodoaparelhode
TiberiusCavallo,equeviriaasetornaromais
onhei-dodeles. (Forbes&Dijksterhuis,1963;Turner,1927).
Eletr^ometrodequadrante.
AbrahamBennet publiarana Philosophial T
ran-sations, da Royal Soiety de Londres, de 1787, duas
inven~oes de grande import^ania. Uma delas era
o \eletrosopio de folhas de ouro", que seria
aper-feioado, logo em seguida, por William Hasledine
Pepys,tornando-se,desdeent~ao, omaispreiso
dete-tordeeletriidadedisponvelaepoa. Esse
instrumen-to, bem mais sensvel que o seu anteessor de linhas,
daria umenormeimpulso naspesquisas sobrea
eletri-idade.
O outro instrumento, proposto por Bennet, era o
"dupliadoreletrio",umartefatoquepermitia,
atuan-do porindu~ao eletrostatia,passar de umaarga
pe-quenaparaumaargabemmaior(Meyer,1977). Esse
dupliadorestavabaseadonumoutroaparelhosimples
erevoluionario,riado porAlessandro Voltaem1775
eporele mesmoaperfeioadoem 1782: o\eletroforo"
(Canby,1966;Thompson,1895).
O eletroforo foi, para Volta e para os seus
on-tempor^aneos, um instrumento de usos multiplos. Seu
funionamento esta baseado no prinpio da indu~ao
eletrostatia. Era utilizado basiamente om a
para aavalia~ao das eletriza~oes obtidas evideniadas
pelos omprimentos das entelhas por ele produzidas.
Oseudesenvolvimentoestaintimamenteligadoa
ons-tru~aodooneitodetens~aoeletria,quenoseuloXIX
seria identiado om a fun~ao potenial. A
omple-xidade do funionamento, entretanto, foge ao esopo
deste trabalho.
EletrosopiosdefolhasdeourodeBennet.
Oeletroforoseriaopontodepartidaparaumanova
gera~aodemaquinaseletrostatias,quesubstituiriaas
maquinasde atrito,ateent~ao utilizadas: as maquinas
deindu~ao,onheidasaepoaomo\maquinasde
in-u^enia". O"dupliadordeBennet"foiaprimeira
ten-tativadeautomatizarasfun~oesdoeletroforodeVolta,
ouseja,aprimeiramaquinaeletrostatiadeindu~ao.
O\eletrosopio de folhas de ouro",de Bennet, por
outrolado,podesertidoomoumexemplodo
desenvol-vimentodaompreens~aodopapeldesempenhadopelos
ondutores nos instrumentos de medidas eletrias. A
inorpora~aodefolhasdeouroaoinstrumenton~aodeve
ser vista omo o resultado de uma tentativa qualquer
desubstitui~aodotipodefolhasutilizado. Oouro,
as-simomoaprataantes utilizadaporTiberiusCavallo,
eumelementomuitovaliosoparaserinorporado,sem
maiorompromisso,emmerosproedimentosde
tenta-tivaseerros. Autiliza~aodoouroe,antesdetudo,um
reonheimento do seupapeldesempenhadoomo um
exelenteondutor.
Em onex~ao om o eletrosopio de folhas de ouro
de Bennet, deveria ser menionado que, ao nal do
seuloXVIII,variosoutroseletrosopioseeletr^ometros
estavam igualmente em uso ou em desenvolvimento.
Certoequetodosessesinstrumentosestavamjasendo
utilizados na segunda metade do seulo XVIII.
Da-niel Gralath,deDantzig,porexemplo,porvoltadesta
eletria",preursorade umaseriede instrumentos
se-melhantesque ulminariamnoelebreinstrumento de
Coulomb.
Jaem1749,LeRoyed'Aryhaviaminventadoum
primeiro instrumento apaz de medir foras eletrias,
o \eletr^ometro-aer^ometro". O referido aparelho
dis-punha de um utuador e uma haste imersos na agua
e enimados por um prato. Ao aproximar-se deste
prato um segundo prato, ligado a uma maquina
ele-trostatia, produzia-seuma indu~ao eletriaque fazia
oaer^ometroemergir. Coloando-sepesossobreoprato
doaer^ometro,onseguia-serestituiroinstrumentoasua
posi~aooriginal. Issodavaumaideiadovalordafora
eletria, agora equilibrada pelo peso disposto sobre o
prato do instrumento. Ja em 1760, Daniel Bernoulli
utilizou tal artefato para determinar omodoomo as
foras eletrias variavam em fun~ao da dist^ania
en-tre ospratos. Suas medidas apontaramna dire~ao da
exist^eniadeuma rela~aodotipoinversodoquadrado
dadist^ania. Aomplexidadedofen^omenoemestudo,
noentanto, aliado aaus^enia de ertos oneitos
fun-damentais quepermitissemumamelhor interpreta~ao,
ontribuiu deisivamente para que os seus resultados
n~aofossemtidosomo evid^eniassuientemente
on-vinentesdeumatalrela~aomatematia(Bauer,1960).
Omaisimportantedetodososinstrumentosde
me-didadaeletriidade,surgidosaonaldoseuloXVIII,
foi a "balana de tor~ao", apresentada em 1784 por
Charles Augustin Coulomb (1736-1807). Para
dispu-tar, entretanto, a primazia desta inven~ao, abe
sali-entar que o reverendo John Mihell, ujo nomee
fre-quentemente menionado em onex~ao om a historia
domagnetismo,haviadesrito,anteriormente,uma
ba-lanade tor~ao semelhante queviria, logo apos, aser
utilizadaporHenryCavendishnadetermina~aoda
den-sidade media da Terra. Coulomb, no entanto, paree
ter sido, efetivamente, o primeiro a utilizar uma tal
balana para determinar as leis dos inversosdos
qua-dradosqueregemasforaseletriasemagnetias.Essa
leihaviasidoanuniada,paraasforasmagnetias,por
JohannTobiasMayeremGoettingenem1760eparaas
foras eletriaspor Cavendishem 1762, mas em ada
umdosasosapenasomevid^eniaspariais. Ousoda
balanadetor~aoporCoulombmaraoiniiodos
tra-balhosquantitativosnaeletriidadeenomagnetismoe
onaldeumaeleradoperodoevolutivonostrabalhos
exploratoriosomoeletrosopio.
V Conlus~oes
Embora osaparelhos demedidas eletriastenham
ex-perimentadoumenormeavanoduranteoseuloXIX,
avanoesteimpulsionadopelodesenvolvimento
onei-tualdaeletriidade,asequ^eniahistoriadeste
instrumen-quen~ao maisoupandoaenaprinipal,masatuando
omooadjuvantes,autiliza~aodoseletrosopios
pros-seguenahistoriadaFsiaomalgunsaperfeioamentos
menores, mas om marantes ontribui~oes nos
estu-dosda estruturaat^omia realizadosno nal doseulo
XIXenoiniodoseuloXX.A utiliza~aopratiados
eletrosopios,simplesmente reajustadaaosnovos
tem-pos, so seria seundada pelo papel originalmente
de-sempenhadoporeles naonstru~aodeideiasmais
la-rassobreosoneitosdearga,potenialeapaidade
eletria. Tal import^ania paree justiar a
neessi-dadede repensar-se asmuitasformas deutiliza~aode
um tal instrumento, ainda hoje, nas aulas de Fsia.
Paraalemdosaspetosmeramentedemonstrativos
pos-sibilitados por este aparelho, est~ao sobretudo os
pres-supostos teorios neleontidos, apontados do deurso
evolutivohistoriodesseinstrumento,que,sebem
tra-balhados, podem vir aseonstituir em poderosas
fer-ramentasheurstiasnareonstru~aodosoneitosem
saladeaula.
VI Refer^enias Bibliograas
AINSLIE, D. What are the Essential Conditions for
EletriationbyRubbing? AmerianJournalof
Phy-sis35,p.535-537,1967.
ANDERSON, D. El Desubrimiento del Eletron.
Mexio: EditorialReverte,1968.
ANDERSON, S. An Experimentto Demonstrate that
\Frition" Eletriity Depends on Contat Potential.
AmerianJournalofPhysis144,1936.
BAUER, E.A Eletriidade eoMagnetismono Seulo
XVIII. In Rene Taton (org). Historia Geral das
Ci^enias. S~aoPaulo: Difus~aoEuropeiadoLivro,1960.
BERNAL,J.TheExtensionofMan: AHistoryof
Phy-sis Before 1900. Frogmoe,St Albans,England:
Gra-nadaPublishingLimited,1973.
CANBY,E. Historia daEletriidade. Lisboa: Livraria
MoraisEditora,1966.
CONANT, J. Harvard ase Histories in Experimental
Siene. 2vols. Cambridge: HarvardUniversityPress,
1957.
DAVIES, G. An Eletroni Gold Leaf Eletrosope.
PhysisEduation. 9,n.6,p.393-398,Sep1974.
DIBNER,B.EarlyEletrialMahines. Norwalk,
Con-netiut: BurndyLibrary,1957.
EDGE,R.Stringand Stiky TapeExperiments:
Ele-trostatiswith Soft-Drink Cans. PhysisTeaher, 22,
n.6,p.396-98,Sep1984.
ENGELMANN,M.AnEletrosopewithaPoint.
Si-eneTeaher,50,n.3,p.30-32,Mar1983.
FORBES,R.&DIJKSTERHUIS,E.AHistoryof
Si-ene and Tehnology: The Eighteenth and Nineteenth
Centuries. London: Pelian Books,1963.
FRANKLIN, A. Experiment: Right or Wrong.
Cam-GAMOW, G. The Great Physiists from Galileo to
Einstein. NewYork: Dover,1988.
GILBERT, W. De Magnete. New York: Dover
Publi-ationsIn,1958.
HACKMANN, W. Eletriity from Glass: the
His-tory of the Fritional Eletrial Mahine (1600-1850).
Alphenaanden Rijn,TheNetherlands,Sijtho&
No-ordho,1978.
HARMAN,P.Energy,ForeandMatter: The
Conep-tualDevelopmentofNineteenthCenturyPhysis.
Cam-bridge: CambridgeUniversityPress,1985.
HEILBRON, J. Elements of Early Modern Physis.
Berkeley: UniversityofCaliforniaPress,1982.
HOME, R. Eletriity and Experimental Physis in
18 th
Century Europe. Hampshire,Geat Britain:
Ash-gatePublishingLimited,1992.
JEFIMENKO,O.HowCanAn Eletrosopebe
Char-ged ThisWay? ThePhysisTeaher. 56,1979.
LEON,G. The Storyof Eletriity. NewYork: Dover
PubliationsIn, 1988.
MAGIE, W. A Soure Book in Physis. Cambridge:
HarvardUniversityPress,1965.
MEDEIROS,A.&LIMAJR,N.Identiando
Pressu-postos e Contextos de Validade em Experimentos om
Eletrosopios. VII EnontrodePesquisaemEnsinode
Fsia,UFSC, Florianopolis,Maro2000.
MEYER, H. A History of Eletriity and Magnetism.
Boston: MITPress,1971.
MEYERS,ROBERTD.AnEasy-to-Assemble
Eletros-ope. Siene Teaher57, n.1,p.33-34,Jan1990.
NERCESSIAN, N. Siene & Philosophy. Faraday to
Einstein: ConstrutingMeaninginSientiTheories.
Dordreht,Netherlands: Kluwrer,1984.
OHRINER,M.&MACHTINGER,S.Two
Eletroso-pesareBetterThanOne. ThePhysisTeaher7,n. 6,
p. 343-344,Sept1969.
PLUMB,R.Triboeletriity,JournalofChemial
Edu-ation48,p.524,1971.
REASON, H. The Road to Modern Siene. London:
G.Bell&Sons,1959.
ROLLER,D.&ROLLER,D.H.ThePrenatalHistory
of EletrialSiene, AmerianJournalofPhysis21,
p.343-356,1953.
ROLLER,D.TheDevelopmentoftheConeptof
Ele-tri Charge. InJames BryantConant (org). Harvard
Case Histories in Experimental Siene. Cambridge,
Massahussets: HarvardUniversityPress,1957.
SCARICABAROZZI, R. \Mirofsia, Marofsia e
Livros-Texto".RevistadeEnsinodeFsia,S~aoPaulo,
5,n.1: 3/15,1983.
SIDDONS,J.FromEletrosopetoEletrometer.
Phy-sisEduation18, n.1,p.39-42,Jan1983.
SIDDONS,J.MoreHomespunExperimentsinPhysis.
ShoolSiene Review60,n.212,p.459-74,Mar1979.
SIGAUDDELAFOND, J.Desription et Usaged'un
SPENCER,G.DemonstrationsinEletrostatis.
Ame-rianJournalofPhysis26,p.269,1958.
STEENSON, C. Proving the Presene of Ions in Air.
ShoolSieneReview57,n.199, p.349-350,De1975.
STEWART,G.&GALLAI,D. MoreEletrostati
Ex-plorations. SieneSope21, n.7,p.18-22,Apr1998.
TAYLOR,L.Physis: ThePioneerSiene. NewYork:
DoverPubliationsIn,1959.
THOMPSON,S.ElementaryLessonsinEletriityand
Magnetism. London: MaMillan&Co,1895.
TURNER,D.MakersofSiene: Eletriity&
Magne-tism. Oxford: OxfordUniversityPress,1927.
WIGHTMAN, W. The Growth of Sienti Ideas.
Edinburgh: Oliver&Boyd, 1951.
WHITTACKER,E.AHistoryoftheTheoriesofAether
