Máquina eletrostática de Franklin

Máquina eletrostática de Franklin de 1747 em exposição no Instituto Franklin

Máquina eletrostática de Franklin (em inglês: Franklin's electrostatic machine) é um dispositivo de geração de eletricidade estática de alta-voltagem usado por Benjamin Franklin na metade do século XVIII para pesquisas sobre fenômenos elétricos. Seus componentes principais são um globo de vidro que gira em torno de um eixo através de uma manivela; uma almofada de tecido em contato com o globo girante; um conjunto de agulhas de metal para afastar a carga desenvolvida no globo pelo seu atrito com a almofada; e uma garrafa de Leiden – um capacitor de alta-voltagem – para acumular a carga. Experimentos utilizando esta máquina levaram à invenção do para-raios e novas teorias de Franklin sobre eletricidade.

História

Franklin não foi o primeiro a construir um gerador eletrostático. Cientistas europeus desenvolveram máquinas para geração de eletricidade estática décadas antes. Em 1663 Otto von Guericke gerou eletricidade estática com um dispositivo que usou uma esfera de enxofre. Francis Hauksbee desenvolveu um gerador eletrostático mais avançado em torno de 1704 usando um bulbo de vidro com vácuo. Hauksbee mais tarde trocou o globo por um tubo de vidro de 2,5 pés esvaziado de ar para gerar eletricidade estática.^[1] Sua máquina com o longo tubo foi menos efetiva, mas tornou-se o dispositivo tradicional usado na Europa para pesquisas sobre eletricidade, por ser mais fácil de usar.^[2] Em torno de 1740 máquinas populares e bem difundidas na Europa que geravam eletricidade estática foram feitas com um disco de vidro.^[3] Foi descoberto independentemente em 1745 pelo clérigo alemão Ewald Georg von Kleist e pelo cientista neerlandês Pieter van Musschenbroek que a carga elétrica destas máquinas podia ser armazenada em um primitivo capacitor elétrico de alta-voltagem que era eficiente na manutenção da carga.^[3] Este dispositivo tornou-se conhecido como garrafa de Leiden, denominada em lembrança à cidade de Leiden nos Países Baixos.^[3]

Em 1745 Peter Collinson, um negociante de Londres que correspondeu-se com cientistas dos Estados Unidos e da Europa, doou um tubo de vidro alemão^[4] juntamente com instruções sobre como produzir eletricidade estática à Library Company of Philadelphia, fundada por Benjamin Franklin.^[5] Collinson foi o agente da library em Londres e forneceu as mais atuais notícias tecnológicas da Europa.^[6][7][8] Franklin escreveu uma carta a Collinson em 28 de março de 1747,^[9] agradecendo-o, dizendo que o tubo e as instruções motivaram ele e diversos colegas a começar a fazer experiências sérias com eletricidade.^[10]

Em 1746 Franklin começou a trabalhar sobre experimentos elétricos com Ebenezer Kinnersley, Thomas Hopkinson e Philip Syng.^[11][12] No verão de 1747 a equipe recebeu um sistema elétrico completo de Thomas Penn.^[13] Embora não existam registros relatando exatamente quais partes estavam incluídas no sistema, o historiador J. A. Leo LeMay acredita que o sistema foi uma combinação de uma máquina geradora de eletricidade, uma garrafa de Leyden, um tubo de vidro e um suporte eletricamente isolado do solo .^[13][14] Isto disponibilizou a Franklin um sistema completo para experimentos com a geração e armazenamento de eletricidade.^[7]

Quando âmbar, enxofre ou vidro são atritados com determinados materiais são produzidos efeitos elétricos.^[15] Franklin teorizou que este fogo elétrico foi reunido de alguma forma destes outros materiais, e não produzido pela fricção sobre o objeto.^[16][17] Franklin decidiu afastar-se prematuramente de seus negócio no ramo gráfico, ainda no início de seus quarenta anos de idade, a fim de dedicar mais tempo estudando eletricidade. Em 1748 Franklin transferiu toda sua atividade gráfica para seu sócio David Hall.^[18] Mudou-se com sua mulher para uma nova residência em Filadélfia, onde construiu um laboratório para conduzir experimentos e pesquisar novas teorias elétricas.^[19][20] Franklin realizou experimentos não apenas com a máquina eletrostática com globo de vidro, mas também com a garrafa de Leyden.^[21] Franklin manteve um relato detalhado de suas pesquisas em um diário denominado "Electrical Minutes" que está desaparecido.^[22] A máquina de Franklin foi doada para a Library Company of Philadelphia por seu neto em 1792^[4], e está atualmente em exposição no Instituto Franklin.

Referências

Citações

1. Lemay 2009, p. 61.
2. Lemay 2009, p. 62.
3. Grimnes 2014, p. 495.
4. Talbott 2009, p. 185.
5. Cohen 1990, p. 61.
6. Lemay 2009, pp. 58–59.
7. Crane 1954, p. 48.
8. Pasles 2008, p. 119.
9. Lemay 2009, p. 67.
10. «From Benjamin Franklin to Peter Collinson, 28 March 1747». Consultado em 28 de dezembro de 2016. Cópia arquivada em 28 de outubro de 2016 
11. Maclean 1877, p. 142.
12. Talbott 2009, p. 182.
13. Lemay 2009, p. 75.
14. Garche 2013, p. 596.
15. Cohen 1990, p. 28.
16. Talbott 2009, p. 184.
17. Lemay 2009, p. 71.
18. Waldstreicher 2005, pp. 126–127.
19. Finger 2012, p. 85.
20. «Franklin's Lightning Rod». 2016. Consultado em 28 de dezembro de 2016 
21. Tucker 2009, p. 40.
22. Lemay 2009, p. 91.

Fontes

• Avery, John Scales (14 de setembro de 2016). Science and Society. [S.l.]: World Scientific. ISBN 978-981-3147-73-7 
• Bridenbaugh, Carl (4 de maio de 2012). The Colonial Craftsman. [S.l.]: Courier Corporation. ISBN 978-0-486-14473-3 
• Cohen, I. Bernard (1956). Franklin and Newton: An Inquiry Into Speculative Newtonian Experimental Science and Franklin's Work in Electricity as an Example Thereof. [S.l.]: Harvard University Press 
• Cohen, I. Bernard (1990). Benjamin Franklin's Science. [S.l.]: Harvard University Press. ISBN 978-0-674-06659-5 
• Coulson, Thomas (1950). Joseph Henry, his life and work. [S.l.]: Princeton University Press. The atmosphere of Philadelphia gave him and his associates exceptional opportunity to exercise their skill with the electrostatic machine. As a result, many of their experiments were of an original character. The famous kite experiment enabled the Philadelphia group to established what had been surmised by others, that lightning was identical to the mild charge of electricity produced by the friction of the electrostatic machine. Franklin invented the lightning rod, which goes down in history as the first practical electrical invention. 
• Crane, Verner Winslow (1954). Benjamin Franklin and a rising people. [S.l.]: Little, Brown 
• Finger, Stanley (21 de dezembro de 2012). Doctor Franklin's Medicine. [S.l.]: University of Pennsylvania Press. ISBN 0-8122-0191-4 
• Garche, Jürgen (20 de maio de 2013). Encyclopedia of Electrochemical Power Sources. [S.l.]: Newnes. ISBN 978-0-444-52745-5 
• Gregory, George (1822). A Dictionary of Arts and Sciences. [S.l.]: W.T. Robinson 
• Grimnes, Sverre (2014). Bioimpedance and Bioelectricity Basics. [S.l.]: Academic Press. ISBN 0-12-411533-0 
• Isaacson, Walter (4 de maio de 2004). Benjamin Franklin: An American Life. [S.l.]: Simon and Schuster. ISBN 978-0-7432-5807-4 
• Jackson, Joe (2005). A World on Fire: A Heretic, an Aristocrat, and the Race to Discover Oxygen. [S.l.]: Viking. ISBN 978-0-670-03434-5 
• LeMay, J. A. Leo (1 de setembro de 1987). Benjamin Franklin: Writings. [S.l.]: Penguin Group USA. ISBN 978-0-940450-29-5 
• Lemay, J. A. Leo (2009). The Life of Benjamin Franklin, Volume 3: Soldier, Scientist, and Politician, 1748–1757. [S.l.]: University of Pennsylvania Press. ISBN 978-0-8122-4121-1 
• Lynn, Barry C. (2009). Cornered: The New Monopoly Capitalism and the Economics of Destruction. [S.l.]: John Wiley & Sons. ISBN 0-470-55703-6 
• Maclean, John (1877). History of the College of New Jersey: From Its Origin in 1746 to the Commencement of 1854. [S.l.]: Lippincott 
• McGrath, Kimberley A. (2001). The Gale Encyclopedia of Science: Catastrophism-Eukaryotae. [S.l.]: Gale Group. ISBN 978-0-7876-4372-0 
• McNichol, Tom (2011). AC/DC: The Savage Tale of the First Standards War. [S.l.]: John Wiley & Sons. ISBN 1-118-04702-8 
• Morgan, Edmund Sears (2003). Benjamin Franklin. [S.l.]: Yale University Press. ISBN 978-0-300-10162-1 
• Malmivuo, Jaakko; Plonsey, Robert (1995). Bioelectromagnetism: Principles and Applications of Bioelectric and Biomagnetic Fields. [S.l.]: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-505823-9 
• Pasles, Paul C. (2008). Benjamin Franklin's Numbers: An Unsung Mathematical Odyssey. [S.l.]: Princeton University Press. ISBN 0-691-12956-8 
• Pyenson, Lewis; Gauvin, Jean-François (2002). The Art of Teaching Physics: The Eighteenth-century Demonstration Apparatus of Jean Antoine Nollet. [S.l.]: Les éditions du Septentrion. ISBN 978-2-89448-320-6 
• Schafer, Larry E. (1992). Taking Charge: An Introduction to Electricity. [S.l.]: NSTA Press. ISBN 978-0-87355-110-6 
• Schiffer, Michael B. (2003). Draw the Lightning Down: Benjamin Franklin and Electrical Technology in the Age of Enlightenment. [S.l.]: University of California Press. ISBN 0-520-23802-8 
• Schofield, Robert E. (1 de janeiro de 1997). The Enlightenment of Joseph Priestley: A Study of His Life and Work from 1733 to 1773. [S.l.]: Penn State Press. ISBN 0-271-04083-1 
• Secor, Robert (1975). Pennsylvania: 1776. [S.l.]: Pennsylvania State University Press. ISBN 978-0-271-01217-9 
• Talbott, Page (junho de 2009). Benjamin Franklin: In Search of a Better World. [S.l.]: DIANE Publishing Company. ISBN 978-1-4379-6732-6 
• Tucker, Tom (1 de abril de 2009). Bolt Of Fate: Benjamin Franklin and His Fabulous Kite. [S.l.]: PublicAffairs. ISBN 978-0-7867-3942-4 
• Waldstreicher, David (10 de agosto de 2005). Runaway America: Benjamin Franklin, Slavery, and the American Revolution. [S.l.]: Farrar, Straus and Giroux. ISBN 978-0-8090-8315-2 

Ligações externas

• Benjamin Franklin's electrical apparatus (electrostatic machine) at Smithsonian National Museum of American History
• The Amazing Adventures of Ben Franklin – Scientist & Inventor / Opposites Attract with picture of glass globe on top
• Franklin's Electrostatic Generator information and picture from University of Maryland Electrical and Computer Engineering Dept.