Michael Faraday životopis, experimenty a príspevky

Michael Faraday (Newington Butt, 22. septembra 1791 - Hampton Court, 25. augusta 1867) bol fyzik a chemik britského pôvodu, ktorého hlavné príspevky sú v oblasti elektromagnetizmu a elektrochémie. Medzi jeho príspevky k vede, a teda k ľudskosti, môžeme vyzdvihnúť jeho prácu v elektromagnetickej indukcii, diamagnetizme a elektrolýze..

Vzhľadom k ekonomickým podmienkam svojej rodiny, Faraday dostal málo formálne vzdelanie, takže z jeho štrnásť rokov on bol zodpovedný za vyplnenie týchto medzier tým, že robí veľa čítania počas svojho tréningu ako kníhviazač.

Jedna z kníh, ktorá viazala a najviac ovplyvňovala vedca, bola Zlepšenie mysle (Zlepšenie mysle) Isaacom Wattom.

Faraday bol vynikajúci experimentátor a odovzdal svoje objavy v ľahko zrozumiteľnom jazyku. Hoci jeho matematické schopnosti neboli najlepšie, James Clerk Maxwell zhrnul svoju prácu a prácu iných v skupine rovníc..

Podľa slov Clerka Maxwella: "použitie línií sily ukazuje, že Faraday bol skutočne veľkým matematikom, od ktorého matematici budúcnosti mohli odvodiť cenné a plodné metódy."

Jednotka elektrickej kapacity Medzinárodného systému jednotiek (SI) sa na jeho počesť nazýva Faradio (F).

Ako chemik, Faraday objavil Benzene, uskutočnil výskum chloritanu chloritého, systému oxidačného čísla a vytvoril to, čo by bolo známe ako predchodca horáka Bunsen. Okrem toho popularizoval pojmy: anóda, katóda, elektrón a ióny.

V oblasti fyziky sa jeho výskum a experimenty zameriavali na elektrinu a elektromagnetizmus.

Jeho štúdium magnetického poľa bolo základom pre vývoj koncepcie elektromagnetického poľa a jeho vynález, ktorý sám označil za "Elektromagnetické rotačné zariadenia", boli predchodcami súčasného elektromotora.. 

index

• 1 Životopis
  • 1.1 Prehĺbenie výcviku
  • 1.2 Vzťah s Humphry Davy
  • 1.3 Výlet do Európy
  • 1.4 Venovanie elektrickej energie
  • 1.5 Manželstvo
  • 1.6 rokov vynálezov
  • 1.7 Poďakovanie
  • 1.8 Posledné roky
  • 1.9 Smrť
• 2 Experimenty
  • 2.1 Zákon Faraday
  • 2.2 Faradayova klietka
• 3 Hlavné príspevky
• 4 Odkazy

životopis

Michael Faraday sa narodil 22. septembra 1791 v štvrti Newington Butt, ktorá sa nachádza južne od Londýna v Anglicku. Jeho rodina nebola bohatá, takže jeho formálne vzdelávanie nebolo veľmi rozsiahle.

Michaelov otec bol menovaný James a bol praktizujúcim doktríny kresťanstva. Jej matka bola pomenovaná Margaret Hastwell a pred svadbou James pracovala ako domáci zamestnanec. Michael mal 3 bratov a bol predposledným dňom detí manželstva.

Keď mal Michael štrnásť rokov, spolupracoval s Georgeom Riebauom, ktorý bol kníhkupcom a kníhkupcom. Michael zostal v tejto práci sedem rokov, v čase, keď mal možnosť priblížiť sa k čítaniu oveľa viac.

V tomto období začal byť priťahovaný vedeckými fenoménmi, najmä tými, ktoré sa týkali elektriny.

Prehlbovanie výcviku

Vo veku 20 rokov, v roku 1812, Michael začal navštevovať rôzne konferencie, takmer vždy pozval William Dance, anglický hudobník, ktorý založil Kráľovskú filharmóniu.

Niektorí z prednášajúcich Michael mal prístup k boli John Tatum, britský filozof a vedec, a Humphry Davy, chemik anglického pôvodu.

Vzťah s Humphry Davy

Michael Faraday bol veľmi metodický človek a napísal veľmi špecifické poznámky, ktoré poslal Davymu spolu s poznámkou, v ktorej požiadal o prácu.

Tieto poznámky boli knihy asi 300 strán a veľmi rád Davy. Neskôr neskôr v laboratóriu došlo k nehode, ktorá vážne poškodila jeho videnie.

V tomto kontexte Davy najal Faradaya ako svojho asistenta. V tom istom čase 1. marca 1813 sa Faradayovi podarilo stať sa asistentom chémie v Kráľovskej inštitúcii.

Výlet do Európy

V rokoch 1813 až 1815 cestoval Humphry Davy niekoľkými krajinami Európy. Služobník, ktorý sa v tom čase rozhodol sa nezúčastniť na ceste, tak Faraday bol ten, kto musel plniť úlohy služobníka, aj keď jeho úlohou bola asistentka chemického asistenta..

Hovorí sa, že anglická spoločnosť bola v tom čase vysoko klasická, preto bol Faraday vnímaný ako muž s horšími vlastnosťami.

Dokonca aj Davyho manželka trvala na tom, aby sa s Faradayom zaobchádzali ako na služobníka, odmietli ho prijať v jeho kočiari, alebo aby s nimi jedol..

Aj keď táto cesta znamenala pre Faraday veľmi zlý čas v dôsledku nepriaznivého zaobchádzania, ktoré dostal, zároveň to znamenalo, že by mohol mať priamy kontakt s najdôležitejšími vedeckými a akademickými oblasťami v Európe..

Viazanie na elektrickú energiu

Od roku 1821 sa Michael Faraday plne venoval štúdiu elektriny, magnetizmu a možnostiam oboch prvkov.

V roku 1825 bol Davy vážne chorý, preto sa Faraday stal jeho náhradníkom v laboratóriu. Toto bol čas, keď navrhol niekoľko svojich teórií.

Jedným z najvýznamnejších bolo, že elektrina aj magnetizmus a svetlo fungujú ako triáda s jednotným charakterom.

V tom istom roku, Faraday začal rozhovory v Kráľovskej inštitúcii, volal Vianočné prednášky Kráľovskej inštitúcie, ktoré boli zamerané najmä na deti a zaoberali sa najdôležitejšími vedeckými pokrokmi v danom období, ako aj rôznymi anekdotami a príbehmi z oblasti vedy.

Zámerom týchto rozhovorov bolo priblížiť vedu tým deťom, ktoré nemali možnosť formálne študovať, ako sa to stalo..

manželstvo

V roku 1821 sa zmluvne dohodli s manželkou Sarah Barnardovou. Ich rodiny navštevovali tú istú cirkev a tam sa stretli.

Faraday bol po celý život veľmi náboženským mužom a bol nasledovníkom Sandemánskeho kostola, ktorý pochádzal zo Škótskej cirkvi. Aktívne sa zúčastňoval na jeho cirkvi, pretože sa stal diakonom a dokonca kňazom dva roky v rade..

Z manželstva medzi Faradayom a Barnardom sa nenarodili žiadne deti.

Roky vynálezov

Nasledujúce roky Faraday boli plné vynálezov a experimentov. V roku 1823 objavil proces skvapalňovania chlóru (zmena z plynného alebo tuhého do kvapalného stavu) ao dva roky neskôr, v roku 1825, objavil rovnaký proces, ale pre benzén.

V roku 1831 Faraday objavil elektromagnetickú indukciu, z ktorej bol vytvorený takzvaný zákon Faradayovho zákona alebo zákon elektromagnetickej indukcie. O rok neskôr, v roku 1832, dostal čestné vymenovanie Dobčianskeho práva z University of Oxford.

O štyri roky neskôr objavil Faraday mechanizmus, ktorý fungoval ako ochranný elektrický šok. Táto krabica sa nazýva Faradayova klietka a neskôr sa stala jedným z najpoužívanejších vynálezov.

V roku 1845 objavil účinok, ktorý odráža jasnú interakciu medzi svetlom a magnetizmom; tento efekt vedie názov Faraday Effect.

poďakovanie

Anglická monarchia ponúkla Faradayovi menovanie sir, na ktoré niekoľkokrát odmietol, pretože ho považoval za protiklad k jeho náboženskej viere; Faraday toto stretnutie spojil s hľadaním uznania a márnosti.

Kráľovská spoločnosť tiež navrhla, aby bol jeho prezidentom a Faraday túto ponuku odmietol, urobil pri dvoch rôznych príležitostiach.

Švédska kráľovská akadémia vied ho vymenovala za zahraničného člena v roku 1838. O rok neskôr Faraday utrpel nervové zrútenie; Po krátkom čase pokračoval v štúdiu.

V roku 1844 ju Akadémia vied zaradila do svojich zahraničných členov, ktorí boli len 8 osobnosťami.

Posledné roky

V roku 1848 získal Michael Faraday dom milosti a láskavosti, ktorý patril k tým bytom, ktoré patrili do anglického štátu a bol ponúkaný bezplatne tým relevantným osobnostiam krajiny, s úmyslom poďakovať za služby poskytnuté národu..

Tento dom bol v Middlesexe, v Hampton Court a Faraday ho obýval od roku 1858. Bol v tom dome, ktorý neskôr zomrel.

Počas týchto rokov ho kontaktovala vláda Anglicka a požiadala ho, aby ich podporil v procese vývoja chemických zbraní v rámci krymskej vojny, ktorá sa konala v rokoch 1853 až 1856. Faraday odmietol Táto ponuka, pretože považoval za neetické zúčastňovať sa na tomto procese.

úmrtia

Michael Faraday zomrel 25. augusta 1867, keď mu bolo 75 rokov. Zvláštnou anekdotou tejto chvíle je, že mu bolo ponúknuté pohrebisko v renomovanom Westminsterskom opátstve, na mieste, ktoré odmietol..

Avšak vnútri tohto kostola sa nachádza pamätná tabuľa, ktorá ctí Faraday a nachádza sa v blízkosti hrobky Isaac Newton. Jeho telo leží v disidentskej oblasti Highgate Cemetery.

pokusy

Život Michaela Faradaya bol plný vynálezov a experimentov. Ďalej podrobne opíšeme dva najdôležitejšie experimenty, ktoré vykonal a ktoré boli transcendentné pre ľudstvo.

Faradayov zákon

S cieľom demonštrovať takzvaný Faradayov zákon alebo zákon elektromagnetickej indukcie, Michael Faraday vzal kartón vo forme trubice, na ktorú sa navinul okolo izolovaného drôtu; týmto spôsobom vytvoril cievku.

Následne vzal cievku a spojil ju s voltmetrom na meranie indukovanej elektromotorickej sily, pričom spôsobil, že magnet prešiel cez cievku.

Ako výsledok tohto experimentu, Faraday určil, že magnet v pokoji nie je schopný generovať elektromotorickú silu, hoci v pokoji vytvára vysoké magnetické pole. To sa odráža v skutočnosti, že cez cievku sa prietok nemení.

Keď sa magnet priblíži k cievke, magnetický tok prudko stúpa, kým magnet nie je účinne vo vnútri cievky. Akonáhle magnet prešiel cez cievku, tento prietok klesá.

Faradayova klietka

Faradayova klietka bola konštrukciou, cez ktorú sa tomuto vedcovi podarilo chrániť prvky pred elektrickými šokmi.

Faraday uskutočnil tento experiment v roku 1836, keď si uvedomil, že nadmerné zaťaženie vodiča ovplyvnilo to, čo bolo mimo neho, a nie to, čo bolo uzavreté týmto vodičom..

S cieľom demonštrovať to, Faraday lemoval steny miestnosti hliníkovou fóliou a generoval vysokonapäťové výboje cez elektrostatický generátor mimo miestnosti..

Vďaka overeniu pomocou elektroskopu, Faraday mohol overiť, že v skutočnosti neboli v miestnosti žiadne elektrické náboje..

Tento princíp je teraz možné pozorovať v kábloch a skeneroch a existujú aj iné objekty, ktoré samy o sebe pôsobia ako Faradayove klietky, ako sú autá, výťahy alebo dokonca lietadlá..

Hlavné príspevky

Konštrukcia zariadení "elektromagnetického otáčania"

Po tom, čo dánsky fyzik a chemik Hans Christian Ørsted objavil fenomén elektromagnetizmu, Humphry Davy a William Hyde Wollaston sa pokúsili a pokúsili navrhnúť elektromotor.

Faradayovi sa po diskusii s týmito dvoma vedcami podarilo vytvoriť dve zariadenia, ktoré umožnili produkovať to, čo nazýval „elektromagnetické striedanie“..

Jedno z týchto zariadení, dnes známe ako "homopolárny motor", generovalo kontinuálny kruhový pohyb, ktorý bol vytvorený magnetickou silou, ktorá cirkulovala okolo drôtu, ktorý sa rozšíril do nádoby s ortuťou s magnetom vnútri. Prívod prúdu do drôtu chemickou batériou by sa otáčal okolo magnetu.

Tento experiment tvoril základ modernej elektromagnetickej teórie. Taký bol pocit Faraday po tomto objave, že on publikoval výsledky bez konzultácie s ním Wollaston alebo Davy, čo vyústilo v spore v rámci Kráľovskej spoločnosti a pridelenie Faraday na iné činnosti ako elektromagnetizmus.

Skvapalňovanie plynu a chladu (1823)

Na základe teórie Johna Daltona, ktorý uviedol, že všetky plyny môžu byť privedené do kvapalného stavu, Faraday prostredníctvom experimentu preukázal pravdivosť tejto teórie, okrem toho, že prevzal základ, s ktorým pracujú moderné chladničky a mrazničky.

Prostredníctvom skvapalňovania alebo skvapalňovania (zvýšenie tlaku a poklesu teploty plynu) chlóru a amoniaku v plynnom stave sa Faradayovi podarilo priniesť do kvapalného stavu tieto látky, ktoré boli považované za "permanentný plynný stav"..

Okrem toho sa mu podarilo vrátiť amoniak do plynného stavu, pričom zistil, že počas tohto procesu bolo vytvorené chladenie.

Tento objav ukázal, že mechanické čerpadlo by mohlo premeniť plyn na kvapalinu pri izbovej teplote, vytvoriť chladenie, keď sa vráti do plynného stavu a znovu stlačiť v kvapaline..

Objav benzénu (1825)

Faraday objavil molekulu benzénu tým, že ho izoloval a identifikoval z olejovitého zvyšku, odvodeného z výroby svetelného plynu, ktorému dal názov "Bikarburet vodíka".

Za predpokladu, že tento objav je dôležitým úspechom chémie, vďaka praktickým aplikáciám benzénu.

Objav elektromagnetickej indukcie (1831)

Elektromagnetická indukcia bola Faradayovým veľkým objavom, ktorý dosiahol spojením dvoch drôtových solenoidov okolo opačných koncov železného krúžku.

Faraday pripojil solenoid k galvanometru a sledoval, ako sa pripojí a odpojí druhú batériu.

Pri odpájaní a pripájaní solenoidu mohol pozorovať, že keď prešiel prúdom cez solenoid, bol v inom dočasne indukovaný ďalší prúd..

Príčinou tejto indukcie je zmena magnetického toku, ku ktorej došlo pri odpájaní a pripájaní batérie.

Tento experiment je teraz známy ako "vzájomná indukcia", ktorá nastáva, keď zmena prúdu v induktore indukuje napätie v inom blízkom induktore. Toto je mechanizmus, ktorým transformátory pracujú.

Zákony o elektrolýze (1834)

Michael Faraday bol tiež jedným z hlavných zodpovedných za vytvorenie vedy elektrochémie, vedy zodpovednej za vytvorenie batérií, ktoré v súčasnosti používajú mobilné zariadenia..

Pri vykonávaní výskumu povahy elektriny, Faraday formuloval svoje dva zákony elektrolýzy.

Prvý z nich uvádza, že množstvo látky uložené v každej elektróde elektrolytického článku je priamo úmerné množstvu elektriny, ktorá prechádza bunkou..

Druhý z týchto zákonov uvádza, že množstvo rôznych prvkov uložených daným množstvom elektriny je v pomere k ich ekvivalentnej chemickej hmotnosti.

Objav Faradayovho efektu (1845)

Tento jav, známy aj ako Faradayova rotácia, je magneticko-optický jav, ktorým je interakcia medzi svetlom a magnetickým poľom v médiu..

Faradayov jav spôsobuje rotáciu roviny polarizácie, ktorá je lineárne úmerná zložke magnetického poľa v smere šírenia.

Faraday pevne veril, že svetlo je elektromagnetický jav a že musí byť ovplyvnené elektromagnetickými silami.

Preto po sérii neúspešných skúšok pokračoval v testovaní kusu pevného skla, ktoré obsahovalo stopy olova, ktoré urobil vo svojich dňoch výroby skla..

Týmto spôsobom zistil, že keď polarizovaný lúč svetla prešiel sklom v smere magnetickej sily, polarizované svetlo sa otáčalo v uhle úmernom sile magnetického poľa..

Potom to otestoval s rôznymi pevnými látkami, kvapalinami a plynmi tým, že získal silnejšie elektromagnety.

Objav diamagnetizmu (1845)

Faraday zistil, že všetky materiály vykazujú slabý odpor voči magnetickým poliam, ktoré nazýval diamagnetizmus.

To znamená, že vytvárajú indukované magnetické pole v opačnom smere k externe aplikovanému magnetickému poľu, ktoré je odrazené aplikovaným magnetickým poľom.

Zistil tiež, že paramagnetické materiály sa správajú opačným spôsobom, pričom ho priťahuje aplikované vonkajšie magnetické pole.

Faraday ukázal, že táto vlastnosť (diamagnetická alebo paramagnetická) je prítomná vo všetkých látkach. Diamagnetizmus indukovaný extra silnými magnetmi môže byť použitý na produkciu levitácie.

referencie

1. Michael Faraday. (2017, 9. jún). Zdroj: en.wikipedia.org.
2. Michael Faraday. (2017, 8. jún). Zdroj: en.wikipedia.org.
3. Benzén. (2017, 6. jún) Zdroj: en.wikipedia.org.
4. Skvapalňovanie plynov. (2017, 7. máj) Zdroj: en.wikipedia.org.
5. Faradayove zákony elektrolýzy. (2017, 4. jún). Zdroj: en.wikipedia.org.
6. Faradayova klietka. (2017, 8. jún). Zdroj: en.wikipedia.org.
7. Faradayov experiment s ľadovým vedrom. (2017, 3. mája). Zdroj: en.wikipedia.org.
8. Faradayov jav. (2017, 8. jún). Zdroj: en.wikipedia.org.
9. Faradayov jav. (2017, 10. máj). Zdroj: en.wikipedia.org.
10. Kto je Michael Faraday? Aký bol jeho objav v oblasti vedy? (2015, 6. jún). Obnovené z quora.com
11. Michael Faraday je 10 najlepších príspevkov k vede. (2016, 16. december). Zdroj: learnodo-newtonic.com.