Com o advento da energia elétrica podemos disfrutar daquilo que conhecemos por indústria 4.0 - o auge civilizacional que vivemos hoje e que se deu graças à consolidação da eletricidade.  Obviamente, para que isso pudesse ocorrer foram longos anos de adaptação e evolução dos sistemas elétricos para chegarmos até aqui e percebermos que sem a eletricidade não podemos continuar avançando rumo aos novos patamares de civilização.
O primeiro contato com a elétrica surgiu na Antiga Grécia (sem contar a convivência com os fenômenos meteorológicos (raios) desde sempre), com a eletricidade estática (eletrostática), um conhecimento bem raso à época obtido através de experimentações: a história conta que Tales, da cidade de Mileto, que viveu entre os anos de 640 e 546 a.C. (a.E.C.: antes da era comum), ao esfregar pedaços de âmbar com outros corpos/objetos observou-se que o âmbar adquiria a propriedade de atrair/puxar objetos menores, como pedaços pequenos de pano e papel - está ai os primeiros indícios da força elétrica. Por esse motivo, cunhou-se o termo "eletricidade", pois âmbar, em grego, significa "elektron". Foi também na Antiga Grécia que o magnetismo começou a ganhar espaço na humanidade, onde um certo tipo de minério de ferro, existente numa região chamada "Magnésia", tinha a propriedade de atrair (sem que fosse atritado como o âmbar) outros pequenos pedaços de ferro - é daí que vem a palavra "magneto" (sinônimo de imã): da cidade grega "Magnésia". 
Evidentemente, dado o breve conhecimento dos gregos e a pouca diversidade literária/científica sobre o assunto, a eletricidade e o magnetismo limitaram-se a entreter àqueles que viam as coisas serem atraídas umas pelas outras, como um show de mágica.
Foi somente na idade moderna e contemporânea, ou seja, a partir do século XVI (século 16: 1500 - 1600) que a eletricidade e o magnetismo volta à tona e passa a ser tratada com o olhar científico:

• William Gilbert (1540-1603), por exemplo, foi um dos primeiros estudiosos a reconhecer a diferença entre uma força elétrica e uma força magnética; 

• Em 1663, o cientista alemão Otto Von Guericke construiu a primeira máquina eletrostática, que consistia em uma esfera de enxofre em cima de um eixo, que transformava energia mecânica em energia elétrica. Era uma invenção estratégica, já que tempos depois, no final do século XVIII (século 18: 1700 - 1800), verificou-se que, por meio do princípio eletrostático, poderia ser possível também gerar energia mecânica;

• Antes dessa constatação, o físico norte-americano Benjamin Franklin observou, em 1752, durante seu experimento, no qual empinou uma pipa em uma tempestade, que a eletricidade podia ser captada e conduzida por fios; 

• E o professor italiano, de medicina e anatomia, Luigi Galvani, verificou, em 1786, que as coxas de uma rã contraíam-se depois de separadas do corpo, se colocadas em um suporte de ferro. Denominou esse fenômeno como "eletricidade animal", mas não soube explicá-lo;

• A solução desse fenômeno só viria com outro italiano, o físico Alessandro Volta, que, ao colocar dois metais distintos imersos em um líquido condutor de corrente (eletrólito), observou que ao contrário do que pensava Galvani não era necessário tecido animal para gerar eletricidade;

• Foi somente após o final do século XVIII, porém, com o físico dinamarquês Hans Christian Oersted e o físico francês André Marie Ampère que foi dado, verdadeiramente, o primeiro passo rumo ao surgimento do motor elétrico. Em 1820, Oersted, ao observar a agulha magnética de sua bússola desviar da posição original norte-sul perto de um condutor de energia elétrica e voltar à posição inicial ao ser afastado dele, verificou a conexão entre magnetismo e eletricidade;

• Já Ampére, em 1821, um ano após a constatação de Oersted, complementou a experiência do cientista nórdico, criando a “lei da mão direita” que tomou como base a orientação de uma agulha imantada no sentido da corrente;

• as relações fenomenológicas entre a eletricidade e o magnetismo foram descobertas somente no século XIX (século 19: 1800 a 1900) com as experiências de Michael Faraday (1791 - 1867) e a famosa Teoria Eletromagnética de James Clark Maxwell (1831 - 1879);

• William Sturgeon e Michael Faraday, inspirados pelas descobertas de seus contemporâneos foram os responsáveis pelos últimos passos rumo à construção do motor elétrico: Sturgeon inventou, em 1825, o eletroímã, que posteriormente teria grande papel na construção de máquinas elétricas gigantes. Já Faraday foi responsável por descobrir, finalmente, a indução eletromagnética. Ele verificou que uma corrente elétrica era induzida nos terminais de um condutor elétrico quando este se movimentava em um campo magnético e provou, definitivamente, a ligação entre magnetismo e eletricidade que já havia sido intuída por Tales de Mileto há mais de dois mil anos;

• Era 1831 quando Faraday comprovou o eletromagnetismo, ainda faltavam 35 anos para que o primeiro motor elétrico da história surgisse. Isso não impediu, no entanto, que durante esse período relativamente pequeno, outras máquinas com o mesmo princípio fossem inventadas, a começar por um gerador construído pelo próprio Faraday e que consistia em um disco de cobre com diâmetro de 30 cm. Ele girava no campo magnético formado entre os polos de um imã com forma de ferradura e produzia eletricidade; 

• Outro inglês, ainda na década de 1830, o cientista W. Ritchie inventou o comutador, peça que seria importante na composição do motor elétrico, e o mecânico francês H. Pixii colocou o invento em prática. Pixii construiu um gerador composto de um imã em ferradura que girava na frente de duas bobinas presas com um núcleo de ferro. Este núcleo, utilizado pela primeira vez em um experimento, permitiu o aumento do fluxo magnético e da tensão induzida, fazendo a tensão alternada das bobinas ser transformada pelo comutador em uma tensão contínua pulsante;

• No final dessa mesma década, o arquiteto e professor de física alemão, Moritz Hermann von Jacobi, deu um objetivo para a nova invenção: instalou um motor movido a pilhas galvânicas dentro de uma lancha e transportou 14 pessoas durante algumas horas. Mostrou-se, pela primeira vez, que a energia elétrica podia ser utilizada a favor do trabalho mecânico. Contudo, as baterias galvânicas eram muito caras e descarregavam rapidamente, tornando a invenção um artigo de luxo;

• James Clerk Maxwell combinou estudos anteriores de Michael Faraday com sua própria formulação matemática (equações de Maxwell), demonstrando que eletricidade, magnetismo e luz são manifestações do mesmo fenômeno. Em 1865, ele estabeleceu que campos elétricos e magnéticos se propagam juntos no espaço como ondas a uma velocidade próxima à da luz.  Unificou-se então eletricidade e magnetismo;

• A mudança de perspectiva viria com Ernst Werner von Siemens (1816–1892), que, em 1866, já tendo criado um gerador de tensão elétrico baseado no princípio de indução eletromagnética desenvolvido por Faraday, construiu um dínamo e provou que a tensão necessária para o magnetismo podia ser extraída do próprio enrolamento do rotor. Ou seja, a máquina podia gerar sua própria energia e não ficar dependente dos imãs. Assim, a invenção barateou o gerador, que também funcionava como motor quando alimentado por energia elétrica. Com preço menor, estavam criadas as condições para uma maior difusão do novo velho invento;

• Em 1879, uma empresa criada, anos antes, por Siemens em conjunto com Johann George Halske para fabricar telégrafos, expandiu sua gama de produtos e, na feira industrial de Berlim, apresentou ao público a nova invenção aplicada: uma locomotiva movida por um motor elétrico de dois quilowatts. O motor, apesar de mais barato que no início, continuava com o custo muito elevado para ser produzido em escala industrial, além de apresentar problemas de ordem técnica. Nomes como o do italiano Galileu Ferraris, do iugoslavo Nikola Tesla e do alemão Friedrich Haselwander surgiram para tentar tornar mais viável a nova máquina. Suas descobertas pareciam solucionar os problemas em um primeiro momento, mas logo se mostram ineficazes;

• Em 1890, as atenções se voltaram para o cientista russo radicado na Alemanha, Michael von Dolivo Dobrowolsky, que já um ano antes, trabalhando como construtor da AG berlinense, desenvolve um motor trifásico de corrente alternada com potência contínua de 80 watts e rendimento de aproximadamente 80%. O equipamento mostrou-se ideal para os planos da indústria crescente, por apresentar alto rendimento, ótima partida, relativo silêncio durante o funcionamento e baixa complexidade – o que facilitava a manutenção –, alta resistência e nenhuma interferência de correntes parasitas, tornando-o mais seguro para a operação. 

• Nesse tempo, de 1875 a 1890,  foi desenvolvido o sistema trifásico de energia elétrica, por Galileu Ferraris, Nikola Tesla, Dobrowolsky etc.;

• Em 1891, o construtor russo já tinha conseguido produzir o novo equipamento em série. Concomitantemente, começaram a aparecer as primeiras indústrias de motores que logo se tornaram muitas. Os equipamentos se padronizaram e aos poucos diminuíram de tamanho ao ponto de ainda no início de sua produção seriada já terem seu tamanho reduzido em 25%. Nada comparado com os motores de hoje, cujo peso representa somente 8% das máquinas com a mesma potência fabricadas no início do século XIX. Contudo, nos dias atuais, a tendência da diminuição do tamanho do motor elétrico está sendo revertida. Para o diretor de engenharia da Weg, Siegfried Kreutzfeld, isso acontece por causa da carência da oferta de energia elétrica em quase todo o mundo. Faz-se necessária a adoção de medidas para economia de energia que, no caso do motor elétrico, aumenta o rendimento do equipamento. “E para aumentar o rendimento é preciso o emprego de materiais como cobre e chapa, o que, consequentemente, acarreta em mais peso“, afirma; 

• De volta ao passado, após a invenção de um princípio ideal de funcionamento para o motor elétrico, as atenções dos cientistas voltaram-se para o aprimoramento da fórmula estabelecida e questões como aumento de potência, melhor rendimento do aparelho, maior durabilidade e economia foram colocadas em foco. Para que desenvolvimentos e inovações ocorressem, no entanto, foram necessários diversos motivos:
  O primeiro deles pode ser creditado na conta dos estudiosos da área, que ao analisar mais detalhadamente os aspectos técnicos do motor elétrico, consolidaram a teoria necessária para que construtores pudessem a partir delas realizar melhorias;
  O segundo fator deve-se à competição. Em busca de maiores fatias do mercado, indústrias de motores buscavam destaque, lançando equipamentos diferentes da concorrência. Neste afã (empenho intenso), eram colocados à disposição dos consumidores motores com potência igual à do competidor só que com menor tamanho. Essa variedade de tipos ocasionava um problema já que não havia como substituir modelos de fabricantes diferentes sem ajustes. Por essa questão é que se fez premente uma normalização que ditasse os parâmetros de construção dos equipamentos;
  A terceira razão foi o uso de matérias-primas mais nobres e apropriadas na estrutura dos motores;
  A quarta, e talvez mais importante, foi o uso em grande escala dos motores pela população mundial que impulsionou os fabricantes a desenvolverem mais e melhores produtos. 

• Obviamente com a evolução dos motores de indução e os geradores, e o surgimento da rede trifásica, é importante ter em mente o evento histórico de que decorreu todas essas invenções: a guerra das correntes, um dos embates tecnológicos e comerciais mais dramáticos da história, definindo como o mundo moderno seria iluminado e alimentado - de um lado, o pragmatismo de Thomas Edison e sua Corrente Contínua (CC); do outro, a visão técnica superior de Nikola Tesla e o poder financeiro de George Westinghouse com a Corrente Alternada (CA). Acompanhe a seguir.

A GUERRA DAS CORRENTES (1882 - 1896)

1. O CENÁRIO INICIAL (1882 - 1884): O REINADO DA CORRENTE CONTÍNUA

• No início da década de 1880, Thomas Edison era o "Mago de Menlo Park". Ele inaugurou a primeira central elétrica comercial em Nova York usando Corrente Contínua (CC).
  
  • A LIMITAÇÃO: A CC não podia ser transportada por longas distâncias (máximo de 1,5 km) sem perdas massivas de energia. Isso exigia uma usina em cada bairro, o que era caro e inviável para áreas rurais;
  • A CHEGADA DE TESLA (1884): O jovem sérvio Nikola Tesla chega aos EUA para trabalhar com Edison. Ele propõe o uso da Corrente Alternada (CA), que permitia elevar a tensão para longas viagens e baixá-la para uso doméstico, mas Edison ignora a ideia.

2. A RUPTURA E ASCENSÃO DE WESTINGHOUSE (1885 - 1887)

• Após desavenças com Edison, Nikola Tesla sai da empresa e vende suas patentes de motores e transformadores de CA para George Westinghouse.
  
  • WESTINGHOUSE PERCEBE QUE A CORRENTE ALTERNADA É O FUTURO: ela é muito mais barata de distribuir, pois usa fios mais finos e alcança distâncias enormes;
  • A competição começa a ameaçar o império de Edison, que vê suas usinas de CC se tornarem obsoletas.

3. A CAMPANHA DE DIFAMAÇÃO (1888 - 1890)

• Incapaz de vencer no campo da engenharia, Edison apela para o medo. Ele inicia uma campanha de relações públicas alegando que a Corrente Alternada era "mortal".
  
  • DEMONSTRAÇÕES PÚBLICAS: Edison e seus assistentes eletrocutam animais (incluindo cães, cavalos e até a elefanta Topsy) usando CA para provar seu perigo;
  • A CADEIRA ELÉTRICA: Edison secretamente financia a criação da cadeira elétrica usando geradores da Westinghouse para associar a Corrente Alternada diretamente à morte e execução.

4. O PONTO DE VIRADA: A FEIRA MUNDIAL DE CHICAGO (1893)

• O grande duelo final ocorreu na licitação para iluminar a World's Columbian Exposition.
  
  • A General Electric (de Edison) pediu 1,8 milhão de dólares;
  • A Westinghouse venceu ao oferecer o serviço por apenas 399 mil dólares usando o sistema de Nikola Tesla;
  • Pela primeira vez, milhões de pessoas viram o poder da CA iluminando toda a feira de forma brilhante e segura. Foi o "xeque-mate" comercial.

5. A VITÓRIA FINAL: CATARATAS DO NIÁGARA (1896)

• O último prego no caixão da CC foi a construção da primeira grande usina hidrelétrica do mundo nas Cataratas do Niágara. O sistema de Nikola Tesla foi escolhido para transmitir energia para a cidade de Buffalo, a quilômetros de distância. Com o sucesso da transmissão em larga escala, a Corrente Alternada tornou-se o padrão global.

• Em 1917, mais de 95% da eletricidade gerada e transmitida nos Estados Unidos já era em corrente alternada, de acordo com o professor e historiador José de Jesus Bataier; a partir daí a corrente alternada se popularizou no mundo.

Se no final do século XIX e início do século XX, o motor elétrico já era realidade em diversos países da Europa e nos Estados Unidos, no Brasil a situação era muito diferente. Retrocedendo 1900, os motores trifásicos assíncronos (indução) já eram utilizados nas indústrias dos países desenvolvidos e, se nas vésperas da primeira guerra mundial, Estados Unidos e Alemanha já disparavam como potências nessa área, o Brasil apresentava uma economia totalmente vinculada a produtos agrícolas, como a borracha, a cana-de-açúcar e o café.

No Brasil, durante as primeiras décadas do século XX (1900...), as indústrias eram quase todas movidas a vapor ou a força hidráulica. A eletricidade, quando existente, era, em geral, somente para a iluminação - 1879, primeiro sistema de iluminação elétrica estabelecido no Rio de Janeiro na Estação Central. “Era difícil convencer a muitos dos industriais daquela época que o pequeno motor elétrico substituía, com vantagem, as barulhentas e fumegantes caldeiras e máquinas movidas a vapor”, afirma Pedro Carlos da Silva Telles, em seu livro História da Engenharia no Brasil. A situação só se modificou com a queda da produção cafeeira no País, que afetou a taxa de câmbio e encareceu em demasia os produtos de importação. Como eles eram muitos e fariam falta à sociedade brasileira, só restou uma solução ao governo da época: incentivar a produção interna por meio de indústrias. Os governos de Getúlio Vargas de 1934 a 1945 e depois de 1950 a 1954 foram um dos grandes responsáveis pelo primeiro empurrão rumo à difusão das indústrias no País.

Mais indústrias significava uma maior demanda de energia e o Brasil não possuía, pelo menos naquele momento, meios que aumentassem sua produção energética. A perspectiva começou a se modificar no governo de Juscelino Kubitschek (JK), entre 1956 e 1960. Foi na sua gestão, por exemplo, que foram construídas as usinas de Furnas e Três Marias. Os investimentos deram certo e a capacidade de produção de energia passou de 3,5 milhões de quilowatts para 4,7 milhões de quilowatts no final de 1960. Estava criada uma infraestrutura suficiente para atender à demanda de produção industrial brasileira que havia crescido cerca de 80% durante o mandato de JK. A partir de então, o Brasil entrou de vez na era industrial e os motores elétricos, tomando carona nessa onda, começaram a ser comercializados em grande escala. As empresas fabricantes do equipamento se situaram, em um primeiro momento, na região Sudeste do País, mais especificamente em São Paulo, como Siemens, General Electric, Arno, Búfalo, Wazgner, Brasil Motores e Indústria Paulista de Motores. Posteriormente, a região Sul também entrou no mapa da produção de motores elétricos do País, com o surgimento no Estado de Santa Catarina de empresas como a Weg, a Motores Eberle (atual Metal Corte) e a Kohlbach (falida).

• FUNDAÇÃO DA ELETROBRÁS (1962): A criação da estatal permitiu o planejamento centralizado e a execução de obras faraônicas (se tornou a AXIA Energia, após ser privatizada em 2022;

• ITAIPU BINACIONAL (1973 - 1984): Um marco da engenharia mundial. Por décadas, foi a maior usina do planeta. Ela não apenas forneceu energia barata, mas consolidou a expertise brasileira em barragens e turbinas de grande porte:
  • Potência Instalada: São 14.000 MW (megawatts) provenientes de 20 unidades geradoras de 700 MW cada;
  • Produção Acumulada: Em 2023, Itaipu atingiu a marca histórica de 3 bilhões de MWh produzidos desde o início de sua operação (1984). Nenhuma outra usina no mundo gerou tanta energia acumulada;
  • Recorde Anual: Em 2016, a usina estabeleceu o recorde mundial de produção anual, gerando 103.098.366 MWh.

• CENTRAL NUCLEAR ALMIRANTE ÁLVARO ALBERTO - ANGRA (1972 - Presente): Oriundo de um acordo Brasil-Alemanha, o maior projeto de transferência de tecnologia nuclear da época, que visava não apenas construir as usinas, mas capacitar o Brasil a dominar todo o ciclo do combustível nuclear, desde a mineração até o enriquecimento do urânio. Hoje, o Brasil conta com as usinas nucleares Angra 1 e Angra 2 em operação, e a futura Angra 3 que está para ser finalizada.

• SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL - SIN  (anos 90): Esta é talvez a maior conquista técnica "invisível". Diferente de muitos países que possuem redes isoladas, o Brasil criou uma imensa "teia" que conecta o Sul ao Norte. Se falta chuva no Sudeste, mas sobra no Nordeste, a energia pode ser "enviada" através de linhas de transmissão de milhares de quilômetros. Isso dá ao Brasil uma segurança energética única, otimizando o uso das águas. Hoje o Brasil é referência mundial em redes Inteligentes (Smart Grids), que usam a eletrônica (mencionada no seu texto anterior) para gerenciar o consumo de forma automática;

• PROGRAMA LUZ PARA TODOS (2003): O impacto social da eletricidade foi consolidado com este programa. Até o início dos anos 2000, milhões de brasileiros no campo ainda viviam no escuro;

• ENERGIA EÓLICA E SOLAR (século XXI): O Nordeste brasileiro transformou-se em um canteiro de obras de parques eólicos e fazendas solares, tornando-se um exportador de energia para o resto do país.