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Ondas eletromagnéticas no cotidiano

Neste artigo veremos como as ondas eletromagnéticas estão presentes no nosso dia a dia, sendo usadas nos aparelhos celulares, no *wifi*, em controles remotos, no forno de micro-ondas etc.

Introdução

O que você acha, estamos circundados por ondas eletromagnéticas ou não?
A resposta a essa questão é sim, estamos imersos em um mundo de ondas eletromagnéticas, que passam por nós todos os dias a quase todos os instantes, apesar de não conseguirmos vê-las.
Dê uma olhada a sua volta, há a luz do sol e das lâmpadas, além de um imenso número de antenas de todos os tipos (rádio, celulares, televisão e transmissoras de energia elétrica), e milhares de computadores e celulares sendo utilizados neste exato momento.
Todos esses equipamentos utilizam e/ou produzem ondas eletromagnéticas.
Só a telefonia celular, iniciada em 1984, rapidamente alcançou milhares, milhões de usuários.
Em fevereiro de 2018, foi estimado que havia no mundo mais de 5 bilhões de usuários de celular.
Figura 1: Pessoas com celulares. Crédito: David Wilson, CC-BY-2.0. Acesso em: 24/10/2018.
Viu? Você está circundando pelas ondas eletromagnéticas e as utiliza com vários objetivos.
Mas não se preocupe, as ondas eletromagnéticas usadas nas telecomunicações não são capazes de quebrar ligações químicas. Logo, não são tão prejudiciais à saúde, apesar de poderem provocar aquecimento dos tecidos.
Vejamos agora como funciona o forno de micro-ondas.

Forno de micro-ondas

O forno de micro-ondas é um aparelho simples e prático muito utilizado para aquecimento e cozimento de alimentos de forma rápida. Ele surgiu no início dos anos 50, quando um pesquisador chamado Spencer percebeu que as micro-ondas foram capazes de derreter uma barra de chocolate enquanto ele estava trabalhando na construção de magnetrons – peças capazes de gerar ondas eletromagnéticas.
Como o forno de micro-ondas funciona?
O micro-ondas é formado por um transformador de voltagem, um magnetron, uma antena metálica e uma caixa metálica refletora (figura 2).
Figura 2: Os componentes do forno de micro-ondas. Crédito: imagem modificada de F.Cecconi vorzinek.org, CC-BY-SA-3.0. Acesso em: 24/10/2018.
O transformador gera uma voltagem constante igual a 400V que é fornecida ao magnetron para que ele gere as micro-ondas. Elas se propagam através da antena metálica (parecida com um ventilador) para dentro da caixa metálica onde está o alimento a ser aquecido ou cozido.
As paredes da caixa metálica prendem as micro-ondas no seu interior, devido às reflexões que elas sofrem nas paredes; o que acaba por concentrá-las no alimento.
O alimento é aquecido ou cozido porque as micro-ondas possuem a mesma frequência dos movimentos das moléculas de água presentes nos alimentos, a saber 4,45 GigaHertz. Assim, as micro-ondas são absorvidas pelas moléculas de água que passam a se movimentar cada vez mais rápido, aumentando a temperatura do alimento e provocando seu aquecimento ou cozimento.
Figura 3: Animação que mostra a agitação térmica das moléculas de água. Crédito: Greg L, GFDL-en. Acesso em: 24/10/2018.
As micro-ondas têm alta capacidade de penetração nos alimentos, o que faz que o aquecimento e cozimento ocorram de dentro para fora; exatamente ao contrário do que acontece nos fornos a gás ou elétricos.
As moléculas dos recipientes de vidro ou plástico não se movimentam na frequência do micro-ondas, por isso não sofrem aquecimento direto. Eles são aquecidos pelo calor do alimento, que está em contato direto.
O forno de micro-ondas é um equipamento que funciona transformando energia elétrica em energia térmica. Que tal fazer agora uma pipoca de micro-ondas?

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