• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Michael Faraday

    18.09.2009. 21:06
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Żyjemy w wieku elektryczności. To prawda, że nasza era jest czasami zwana wiekiem przestrzeni kosmicznej, a czasami wiekiem atomu, ale wyprawy kosmiczne i broń atomowa, niezależnie od ich potencjalnego znaczenia, mają stosunkowo mały wpływ na nasze codzienne życie. Natomiast urządzeń elektrycznych używamy nieustannie; w istocie można spokojnie powiedzieć, że żadne inne osiągnięcia techniki nie wniknęły tak głęboko w nowoczesny świat jak elektryczność.

    Wiele ludzi przyczyniło się do zrozumienia i opanowania elektryczności; do najważniejszych należą: Charles Augustine de Coulomb, hrabia Alessandro Yolta, Hans Christian Oersted i Andre Marie Ampere. Górują jednak nad nimi dwaj wielcy brytyjscy naukowcy, Michael Faraday i James Clerk Maxwell. Chociaż prace tych dwóch ludzi częściowo wzajemnie się uzupełniają, nie współpracowali ze sobą w żadnym sensie tego słowa, a osiągnięcia każdego z nich upoważniają do zajęcia wysokiego miejsca na naszej liście. Michael Faraday urodził się w 1791 r. w Newington, w Anglii. Pochodził z biednej rodziny i w znacznej mierze był samoukiem. Oddany w wieku czternastu lat na naukę do introligatora i sprzedawcy książek, wykorzystał tę okoliczność i bardzo dużo czytał. Mając dwadzieścia lat uczęszczał na wykłady słynnego brytyjskiego naukowca sir Humphry'a Davy'ego, które go zafascynowały. Napisał do Davy'ego i dostał w końcu pracę jako jego asystent.

    W parę lat później Faraday dokonywał już ważnych odkryć na własną rękę. Brakowało mu dobrych podstaw matematycznych, był jednak niedościgniony jako fizyk eksperymentator. Pierwszego ważnego odkrycia w dziedzinie elektryczności Faraday dokonał w 1821 r. Dwa lata wcześniej Oersted stwierdził, że igła magnetyczna odchyla się, gdy prąd elektryczny płynie przez blisko położony przewód. Faradayowi przyszło na myśl, że gdyby igła magnetyczna była zamocowana, to zamiast niej poruszyłby się przewód. W czasie pracy nad tym pomysłem udało mu się skonstruować urządzenie, w którym przewód obraca się wokół magnesu tak długo, jak długo przez przewód płynie prąd elektryczny. W istocie Faraday wynalazł pierwszy silnik elektryczny, pierwsze urządzenie wykorzystujące prąd elektryczny do wprawienia przedmiotów w ruch. Mimo że bardzo prymitywny, silnik Faradaya był protoplastą wszystkich silników elektrycznych, jakie są obecnie stosowane. Był to ogromny przełom, ale jego praktyczne znaczenie pozostało ograniczone, ponieważ jedynym znanym wtedy źródłem prądu elektrycznego były prymitywne baterie chemiczne. Faraday był przekonany, że musi być jakiś sposób na wykorzystanie magnetyzmu do wytwarzania prądu elektrycznego, i wytrwale poszukiwał takiej metody. Okazało się, że nieruchomy magnes nie wzbudza prądu elektrycznego w pobliskim przewodzie, ale w 1831 r. Faraday odkrył, że jeżeli magnes przechodzi przez zamkniętą pętlę z drutu, to podczas jego ruchu przez przewód płynie prąd. Zjawisko to zwane jest indukcją elektromagnetyczną, a odkrycie prawa rządzącego tym zjawiskiem (prawa Faradaya) uważane jest powszechnie za największe osiągnięcie Faradaya. Odkrycie Faradaya miało ogromne znaczenie z dwóch powodów. Po pierwsze, prawo Faradaya ma podstawowe znaczenie w teorii elektromagnetyzmu. Po drugie, indukcja elektromagnetyczna może być wykorzystana do wytwarzania prądu elektrycznego, co zademonstrował sam Faraday budując pierwszą prądnicę. Nowoczesne generatory elektryczne, dostarczające prąd do naszych miast i fabryk, są oczywiście znacznie bardziej złożone, jednak wszystkie opierają się na tej samej zasadzie indukcji elektromagnetycznej.

    Faraday położył również duże zasługi w dziedzinie chemii. Wynalazł metodę skraplania gazów i wykrył wiele różnych substancji chemicznych, między innymi benzen. Jeszcze większe znaczenie mają jego odkrycia w dziedzinie elektrochemii (badanie skutków działania prądu elektrycznego na związki chemiczne). W wyniku starannie przeprowadzonych doświadczeń Faraday ustanowił dwa prawa elektrolizy, które nazwane zostały jego imieniem. Prawa te stanowią podstawę elektrochemii. Upowszechnił również wiele ważnych terminów używanych w tej dziedzinie, takich jak anoda, katoda, elektroda i jon. To Faraday wprowadził do fizyki tak ważne pojęcia, jak linie siły pola magnetycznego i linie siły pola elektrycznego. Podkreślając znaczenie nie tyle magnesów, co pola między nimi, przygotował grunt pod wiele osiągnięć nowoczesnej fizyki, z równaniami Maxwella włącznie. Faraday odkrył również, że płaszczyzna polaryzacji światła przechodzącego przez pole magnetyczne ulega zmianie. Odkrycie to miało duże znaczenie, ponieważ był to pierwszy sygnał, że istnieje związek między światłem a magnetyzmem.

    Faraday był człowiekiem nie tylko wybitnie zdolnym, ale również bardzo przystojnym. Był także bardzo dobrym popularyzatorem nauki. Mimo to pozostał skromny i nie przywiązywał wagi do sławy, pieniędzy i zaszczytów. Nie przyjął tytułu szlacheckiego ani proponowanej mu pozycji przewodniczącego Brytyjskiego Towarzystwa Królewskiego. Jego związek małżeński był długi i szczęśliwy, ale bezdzietny. Zmarł w 1867 r. w pobliżu Londynu.

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya to prawo oparte na doświadczeniach Faradaya z 1831 roku. Z doświadczeń tych Faraday wywnioskował, że w zamkniętym obwodzie znajdującym się w zmiennym polu magnetycznym pojawia się siła elektromotoryczna indukcji równa szybkości zmian strumienia indukcji pola magnetycznego przechodzącego przez powierzchnię rozpiętą na tym obwodzie. Prawo to można wyrazić wzorem Kulometria - zespół metod elektrochemicznych, opartych na zastosowaniu praw elektrolizy Faradaya, określających zależność pomiędzy ilością przepływającego przez obwód ładunku a ilością substancji ulegającej elektrolizie. Wyróżniamy dwa rodzaje kulometrii: Indukcja elektromagnetyczna - zjawisko powstawania siły elektromotorycznej w przewodniku na skutek zmian strumienia pola magnetycznego. Zmiana ta może być spowodowana zmianami pola magnetycznego lub względnym ruchem przewodnika i źródła pola magnetycznego. Zjawisko to zostało odkryte w 1831 roku przez angielskiego fizyka Michaela Faradaya.

    (37582) Faraday – planetoida z pasa głównego asteroid okrążająca Słońce w ciągu 3 lat i 152 dni w średniej odległości 2,27 j.a. Została odkryta 12 października 1990 roku w Karl Schwarzschild Observatory w Tautenburgu przez Freimuta Börngena i Lutza Schmadela. Nazwa planetoidy pochodzi od Michaela Faradaya (1791-1867), angielskiego fizyka i chemika, który sformułował prawa elektrolizy. Przed nadaniem nazwy planetoida nosiła oznaczenie tymczasowe (37582) 1990 TT3. Dysk Faradaya, tarcza Faradaya (generator jednobiegunowy) – prądnica prądu stałego wynaleziona przez Michaela Faradaya w 1831.

    Klatka Faradaya (puszka Faradaya) – metalowy ekran mający chronić przed polem elektrostatycznym. Wymyślona i skonstruowana w 1836 roku przez fizyka angielskiego Michaela Faradaya w celu demonstracji jednego z podstawowych praw elektrostatyki. Stała Faradayastała fizyczna, która oznacza ładunek elektryczny przypadający na jeden mol elektronów (bez znaku):

    Philosophical Magazine – czasopismo naukowe, jedno z najstarszych na świecie. Zostało założone w 1798 r. w Londynie przez Richarda Taylora i od tego czasu w sposób nieprzerwany wydawane przez Taylor & Francis. Publikowali w nim swoje artykuły tak wybitni uczeni, jak M. Faraday, J.P. Joule, J.C. Maxwell, J.J. Thomson, J.S. Rayleigh, E. Rutherford, N. Bohr czy L. de Broglie. Rozwój nauki w ciągu ostatnich 200 lat może być w dużym stopniu śledzony przez studiowanie artykułów tam zamieszczonych. Jest to czasopismo recenzowane. Johann Wilhelm Hittorf (ur. 27 marca 1824 w Bonn, zm. 28 listopada 1914 w Münster), niemiecki fizyk i chemik. W latach (1847-1889) profesor chemii i fizyki na uniwersytecie w Münster. Kontynuował prace Michaela Faradaya dotyczące elektrolizy, przewodnictwa elektrycznego, elektrolitów, wędrówki jonów i zjawisk elektrycznych w gazach. Badał wyładowania elektryczne w gazach rozrzedzonych i jako jeden z pierwszych podał właściwości promieni katodowych. W roku 1853 wprowadził pojęcie liczby przenoszenia jonów - tzw. Liczby Hittorfa. W 1869 stwierdził, że promienie katodowe odchylają się w polu magnetycznym.

    N-machine (Maszyna N) – generator elektryczności bazujący na dysku Faradaya. Pole magnetyczne wytwarzane jest przez elektromagnesy, a nie przez magnes jak to ma miejsce w dysku Faradaya. Badaczem tego urządzenia był Bruce De Palma. Twierdził, że uzyskał z tego urządzenia więcej energii niż włożył.

    Prawo Biota-Savarta – prawo stosowane w elektromagnetyzmie i dynamice płynów. Pozwala określić w dowolnym punkcie przestrzeni indukcję pola magnetycznego, której źródłem jest element przewodnika przez który płynie prąd elektryczny. Oryginalna wersja została sformułowana dla pola magnetycznego.

    Przewód uziemiający E (ang. earthing conductorlub grounding conductor) - przewód elektryczny stanowiący drogę przewodzącą lub jej część, między danym punktem sieci, instalacji lub urządzenia elektrycznego a uziomem.

    Dodano: 18.09.2009. 21:06  


    Najnowsze