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Campos Elétricos e Magnéticos

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A eletrorrecepção (detecção de campos elétricos) é um sentido presente em tubarões, raias, peixes elétricos e alguns anfíbios. As ampolas de Lorenzini dos elasmobrânquios detectam campos elétricos tão baixos quanto 15 nV/cm equivalente à detecção do campo de uma bateria de 1,5 V a 1.500 km de distância. Esta extrema sensibilidade permite-lhes localizar presas enterradas na areia através do campo bioelétrico dos seus músculos e nervos.

O campo elétrico dipolo em água salgada (condutividade 4 S/m) cai como E 1/r³ (muito mais rápido que a luz ou o som). Isto limita o alcance da eletrorrecepção a distâncias de 1050 cm na maioria das espécies. No entanto, em água do mar densa e condutora, mesmo pequenos potenciais bioelétricos produzem correntes detectáveis pelos receptores.

Peixes apteronotídeos e mormirídeos geram seus próprios campos elétricos (descarga elétrica de órgão, EOD) e detectam perturbações desse campo causadas por objetos próximos (eletrolocalização ativa). O EOD produz um campo dipolar cuja distorção ao passar próximo a um objeto condutor ou dielétrico é detectada pela diferença entre bolhas no mesmo e em lados diferentes do corpo, com resolução espacial de milímetros.

A magnetorecepção utiliza dois mecanismos propostos: (1) cristais de magnetita (FeO) em células especializadas que atuam como bússolas mecânicas o torque = m·B·sin() alinha o dipolo com o campo terrestre e essa rotação ativa mecanorreceptores; (2) pares de elétrons radicais (criptocromos nos olhos) cuja química é sensível ao campo magnético através do mecanismo de par radical.

O EMF induzido = v·B·L quando um peixe nada à velocidade v no campo magnético da Terra B_T gera uma voltagem através do corpo que pode ser detectada pelos seus próprios eletrorreceptores. Com v = 1 m/s, B_T = 50 T e L = 0,5 m, 25 nV no limite de resolução das ampolas Lorenzini. Esta hipótese explicaria como os tubarões e as tartarugas utilizam o campo magnético da Terra para a navegação oceânica.

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Campos Elétricos e Magnéticos

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gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Chile