Мицхаел Фарадаи биографија, експерименти и доприноси



Мицхаел Фарадаи (Невингтон Бутт, 22. септембар 1791 - Хамптон Цоурт, 25. август 1867) био је физичар и хемичар британског порекла чији су главни доприноси у областима електромагнетизма и електрокемије. Међу његовим доприносима науци, а самим тим и човечанству, можемо истакнути његов рад у електромагнетној индукцији, диамагнетизму и електролизи.

Због економских услова његове породице, Фарадаи је примио мало формалног образовања, тако да је од својих четрнаест година био одговоран за попуњавање тих празнина радећи много читања током обуке као књиговезац.

Једна од књига која је била везана и која је највише утицала на научника јесте Побољшање ума (Побољшање ума) Исаац Ваттса.

Фарадаи је био одличан експериментатор и преносио своја открића на разумљив језик. Иако његове математичке способности нису биле најбоље, Јамес Цлерк Маквелл је сумирао свој рад и рад других у групи једначина..

Према речима Цлерка Маквелла: "употреба линија силе показује да је Фарадеј заиста био велики математичар, од кога би математичари будућности могли извући вриједне и плодне методе."

Јединица електричног капацитета Међународног система јединица (СИ) назива се Фарадио (Ф) у његову част.

Као хемичар, Фарадаи је открио бензен, спровео истраживања о хлорит клатрату, систему оксидационог броја и створио оно што би се могло назвати претходником Бунсен пламеника. Поред тога, он је популаризовао термине: анода, катода, електрон и јон.

У области физике, његова истраживања и експерименти били су усмјерени према електричној енергији и електромагнетизму.

Његово истраживање магнетног поља је било од суштинског значаја за развој концепта електромагнетног поља, а његов изум, који је сам назвао "Електромагнетски ротациони уређаји", био је прекурсор струјног електромотора. 

Индек

  • 1 Биограпхи
    • 1.1 Продубљивање обуке
    • 1.2 Однос са Хумпхријем Давијем
    • 1.3 Путовање у Европу
    • 1.4 Посвећеност струји
    • 1.5 Брак
    • 1.6 година проналазака
    • 1.7 Захвале
    • 1.8 Завршне године
    • 1.9 Смрт
  • 2 Екпериментс
    • 2.1 Фарадаиев закон
    • 2.2 Фарадејев кавез
  • 3 Главни доприноси
  • 4 Референце

Биограпхи

Мајкл Фарадеј је рођен 22. септембра 1791. године у насељу Невингтон Бутт, које се налази јужно од Лондона, у Енглеској. Његова породица није била богата, тако да његово формално образовање није било много.

Мајклов отац је добио име Џејмс и био је практикант доктрине хришћанства. Са своје стране, мајка је добила име Маргарет Хаствелл и пре него што се удала за Јамеса, радила је као домаћи радник. Мајкл је имао 3 брата и био је претпоследњи од деце у браку.

Када је Мицхаел имао четрнаест година, радио је заједно са Георгеом Риебауом, који је био продавац књига и књиговезац. Мајкл је остао у овом послу седам година, у времену у којем је имао много више могућности за читање.

Тада је почео да га привлаче научни феномени, посебно они који се односе на електричну енергију.

Продубљивање обуке

Са 20 година, 1812. године, Мајкл је почео да похађа различите конференције, скоро увек позван од стране Виллиама Данцеа, енглеског музичара који је основао Краљевску филхармонију..

Неки од предавача којима је Мицхаел имао приступ били су Јохн Татум, британски филозоф и научник, и Хумпхри Дави, хемичар енглеског поријекла..

Однос са Хумпхри Давијем

Мицхаел Фарадаи је био врло методичан човјек и написао је врло специфичне биљешке које је послао Давију заједно са биљешком у којој је тражио посао.

Ове белешке су биле књига од око 300 страница и много је волео Дави. Потоњи је касније доживио несрећу у лабораторији, што му је тешко оштетило вид.

У том контексту, Дави је унајмио Фарадеја за свог помоћника. У исто време - 1. марта 1813. - Фарадеј је успео да буде асистент хемије у Краљевској институцији.

Пут у Европу

Између 1813 и 1815 Хумпхри Дави је путовао кроз неколико земаља у Европи. Слуга који је тада одлучио да не иде на пут, Фарадаи је био тај који је морао да испуњава задатке слуге, чак и када је његова улога била хемијски помоћник..

Речено је да је енглеско друштво у то време било веома класично, због чега је Фарадаи виђен као човек са слабијим карактеристикама..

Чак је и Давијева жена инсистирала да Фарадаиа третира као слугу, одбијајући да га прими у својој кочији или да он једе с њима..

Иако је ово путовање значило веома лоше време за Фарадаиа због неповољног третмана који је добио, истовремено је имплицирао да би могао имати директан контакт са најважнијим научним и академским областима у Европи..

Посвећеност струји

Од 1821. Мицхаел Фарадаи се потпуно посветио проучавању струје, магнетизма и могућности оба елемента.

Године 1825. Дави је био озбиљно болестан, због чега је Фарадаи постао његова замјена у лабораторији. То је било вријеме када је предложио неколико својих теорија.

Једна од најрелевантнијих је била идеја да су и електрицитет и магнетизам и светлост функционисали као тријада са јединственим карактером.

Исте године, Фарадаи је почео разговоре у Краљевској институцији Божићна предавања Краљевске институције, које су биле посебно усмерене на децу и бавиле се најзначајнијим научним достигнућима тог времена, као и различитим анегдотама и причама из области науке.

Намера ових разговора била је приближити науку оној деци која нису имала прилику да формално студирају, као што се десило њему.

Брак

Године 1821. Фарадаи је склопио свадбу са Сарах Барнард. Њихове породице су присуствовале истој цркви и тамо су се упознале.

Фарадаи је био веома религиозан човек током свог живота и био је следбеник сандеманске цркве, која је настала од Шкотске цркве. Активно је учествовао у својој цркви, пошто је две године за редом постао ђакон, па чак и свештеник..

Нису рођена деца из брака између Фарадеја и Барнарда.

Године изума

Следеће године Фарадаиа биле су пуне изума и експеримената. Године 1823. открио је процес укапљивања хлора (прелазак из гасовитог или чврстог стања у течно стање) и две године касније, 1825. године, открио је исти процес, али за бензен.

Године 1831. Фарадаи је открио електромагнетну индукцију, из које је настао такозвани Фарадаиев закон или Закон електромагнетске индукције. Годину дана касније, 1832. године, добио је почасно именовање Дцивилног права са Универзитета у Оксфорду.

Четири године касније, Фарадаи је открио механизам који је функционисао као заштитна кутија за електрични шок. Ова кутија је названа Фарадејевим кавезом и касније је постала један од најкориштенијих изума, чак и данас.

Године 1845. открио је ефекат који одражава јасну интеракцију између светлости и магнетизма; овај ефекат је вођен именом Фарадаи Еффецт.

Захвале

Енглеска монархија је Фарадаиу понудила именовање Господине, на које је неколико пута одбио јер је сматрао да се он противи његовим вјерским увјерењима; Фарадаи је тај састанак повезао са трагањем за признањем и испразношћу.

Краљевско друштво је такође предложило да он буде његов председник, а Фарадеј је одбацио ову понуду, која је направљена у две различите прилике.

Краљевска академија наука Шведске именовала га је за страног члана 1838. године. Годину дана касније, Фарадаи је доживио нервни слом; Након кратког периода, наставио је са студијама.

Године 1844. Академија наука Француске је укључила у своје стране чланове, који су били само 8 особа.

Завршне године

Године 1848. Мицхаел Фарадаи је добио кућу милости и наклоности, то су били станови који су припадали енглеској држави и били су бесплатно понуђени тим релевантним личностима у земљи, с намјером да се захвали за услуге које су пружене нацији..

Ова кућа је била у Миддлесеку, у Хамптон Цоурту, а Фарадаи га је населио од 1858. године..

Током ових година, енглеска влада га је контактирала и замолила га да им помогне у процесу развоја хемијског оружја у оквиру Кримског рата, који се одвијао између 1853. и 1856. године. Ова понуда, јер је сматрао да је неетично учествовати у овом процесу.

Смрт

Мицхаел Фарадаи је умро 25. августа 1867. године, када је имао 75 година. Занимљива анегдота овог тренутка је да су му понудили место сахране у чувеној Вестминстерској опатији, месту које је одбацио..

Међутим, унутар ове цркве можете пронаћи плакету која одаје почаст Фарадаиу и налази се у близини гроба Исака Невтона. Његово тело лежи у подручју дисидента на гробљу Хигхгате.

Експерименти

Живот Мајкла Фарадеја био је пун изума и експеримената. Затим ћемо детаљно описати два најважнија експеримента која је спровео и која су трансцендентна за човечанство.

Фарадаиев закон

Да би демонстрирао такозвани Фарадаиев закон или закон електромагнетне индукције, Мицхаел Фарадаи је узео картон у облику цијеви у коју је намотао изолирану жицу; на тај начин је формирао завојницу.

Након тога је узео намотај и повезао га са волтметром да би измерио индуковану електромоторну силу док је магнет пролазио кроз калем.

Као резултат овог експеримента, Фарадеј је утврдио да магнет у мировању није способан да генерише електромоторну силу, мада се у мировању ствара високо магнетно поље. То се огледа у чињеници да се кроз завојницу проток не мијења.

Како се магнет приближава завојници, магнетни флукс се убрзано повећава све док магнет није ефективно унутар свитка. Када магнет прође кроз завојницу, овај ток се спушта.

Фарадејев кавез

Фарадејев кавез је био структура кроз коју је овај научник успио заштитити елементе од електричних удара.

Фарадаи је спровео овај експеримент 1836. године, када је схватио да је вишак оптерећења возача утјецао на оно што се налази изван њега, а не на оно што је тај возач затварао..

Са намером да то демонстрира, Фарадаи је обложио зидове просторије алуминијумском фолијом и створио високонапонска пражњења кроз електростатски генератор изван просторије..

Захваљујући верификацији са електроскопом, Фарадеј је могао да провери да, у ствари, није било електричних набоја било које врсте у соби.

Овај принцип се сада може приметити у кабловима и скенерима, а постоје и други предмети који, сами по себи, делују као Фарадејеви кавези, као што су аутомобили, лифтови или чак авиони.

Главни доприноси

Конструкција уређаја "електромагнетске ротације"

Након што је дански физичар и хемичар Ханс Кристијан Øрстед открио феномен електромагнетизма, Хумпхри Дави и Виллиам Хиде Волластон покушали су да покушају да дизајнирају електрични мотор.

Фарадаи, након разговора са два научника о томе, успео је да направи два уређаја који су дали начин да се произведе оно што је он назвао "електромагнетска ротација".

Један од ових уређаја, данас познат као "хомополарни мотор", произвео је континуирано кружно кретање, које је произвела магнетна сила која кружи око жице, а која се проширила до контејнера живе са магнетом изнутра. Снабдевање струјом жицом са хемијском батеријом, то би се окретало око магнета.

Овај експеримент је основа модерне електромагнетне теорије. Таква је била Фарадаиова емоција након овог открића, да је објавио резултате без консултација са Волластоном или Давијем, што је резултирало контроверзом унутар Краљевског друштва и додјелом Фарадеја активностима осим електромагнетизма..

Укапљивање гаса и хлађење (1823)

На основу теорије Јохна Далтона, који је навео да се сви гасови могу довести у текуће стање, Фарадаи је експериментом показао истинитост те теорије, поред тога што је преузео основу за рад модерних хладњака и замрзивача..

Кроз укапљивање или укапљивање (повећање притиска и смањење температуре гаса) хлора и амонијака у гасовитом стању, Фарадаи је успео да доведе у течно стање те супстанце које су сматране "сталним гасовитим стањем".

Поред тога, успела је да врати амонијак у гасовито стање, примећујући да је током овог процеса генерисано хлађење.

Ово откриће је показало да механичка пумпа може претворити гас у течност на собној температури, произвести хлађење када се врати у гасовито стање и поново се компримује у течност..

Откриће бензена (1825)

Фарадаи је открио молекул бензена изолујући га и идентифицирајући га из уљастог остатка, добијеног из производње гаса за осветљење, на који је дао име "Бицарбурет водоника"..

Претпостављајући ово откриће важно достигнуће хемије, због практичне примјене бензена.

Откриће електромагнетне индукције (1831)

Електромагнетна индукција била је велико откриће Фарадаиа, које је постигао повезивањем два жичана електромагнета око супротних крајева жељезног прстена.

Фарадаи је спојио соленоид на галванометар и гледао га како се спаја и одваја друга батерија.

Када се искључи и повеже соленоид, он може приметити да када је прошао струју кроз соленоид, друга струја је привремено индукована у другој.

Узрок ове индукције је последица промене магнетног флукса до које је дошло приликом растављања и повезивања батерије.

Овај експеримент је сада познат као "узајамна индукција", која се јавља када промена струје у индуктору индукује напон у другом оближњем индуктору. То је механизам којим трансформатори раде.

Закони о електролизи (1834)

Мицхаел Фарадаи је такође био један од главних одговорних за стварање науке о електрокемији, науци која је одговорна за стварање батерија које тренутно користе мобилни уређаји..

Док је спроводио истраживање о природи електричне енергије, Фарадаи је формулисао своја два закона електролизе.

Прва од њих наводи да је количина супстанце која се налази у свакој електроди електролитичке ћелије директно пропорционална количини електричне енергије која пролази кроз ћелију.

Други од ових закона наводи да су количине различитих елемената које депонује одређена количина електричне енергије у пропорцији њихове еквивалентне хемијске тежине.

Откриће Фарадаиевог ефекта (1845)

Такође познат као Фарадејева ротација, овај ефекат је магнетно-оптички феномен, а то је интеракција између светлости и магнетног поља у медијуму.

Фарадаиев ефекат узрокује ротацију равнине поларизације, која је линеарно пропорционална компоненти магнетног поља у правцу ширења..

Фарадеј је чврсто веровао да је светлост електромагнетни феномен и да мора да буде под утицајем електромагнетних сила.

Стога је, након низа неуспјешних тестова, наставио тестирати комад чврстог стакла који је садржавао трагове олова, који је направио у данима израде стакла..

На тај начин је приметио да када поларизовани светлосни сноп прође кроз стакло, у правцу магнетне силе, поларизована светлост ротира под углом који је пропорционалан јачини магнетног поља..

Затим је тестирао ово са различитим чврстим материјама, течностима и гасовима тако што је добио јаче електромагнете.

Откриће диамагнетизма (1845)

Фарадаи је открио да сви материјали показују слабу одбојност према магнетним пољима, које је назвао диамагнетизам.

То јест, они стварају индуковано магнетно поље у супротном смеру од спољашњег магнетног поља, које одбија примењено магнетно поље

Он је такође открио да се парамагнетски материјали понашају на супротне начине, привучени су примењеним спољашњим магнетним пољем.

Фарадаи је показао да је ово својство (диамагнетски или парамагнетски) присутно у свим супстанцама. Диамагнетизам индукован екстра јаким магнетима, може се користити за производњу левитације.

Референце

  1. Мицхаел Фарадаи. (2017, 9. јун). Преузето са ен.википедиа.орг.
  2. Мицхаел Фарадаи. (2017, 8. јун). Преузето са ен.википедиа.орг.
  3. Бензен (2017, 6. јун) Преузето са ен.википедиа.орг.
  4. Укапљивање гасова. (2017, 7. мај) Преузето са ен.википедиа.орг.
  5. Фарадаиеви закони електролизе. (2017., 4. јун). Преузето са ен.википедиа.орг.
  6. Фарадејев кавез. (2017, 8. јун). Преузето са ен.википедиа.орг.
  7. Фарадаиев експеримент са леденим кантама. (2017, 3. мај). Преузето са ен.википедиа.орг.
  8. Фарадаиев ефекат. (2017, 8. јун). Преузето са ен.википедиа.орг.
  9. Фарадаиев ефекат. (2017, 10. мај). Преузето са ен.википедиа.орг.
  10. Ко је Мицхаел Фарадаи? Какво је било његово откриће на пољу науке? (2015, 6. јун). Рецоверед фром куора.цом
  11. 10 најбољих доприноса Мајкла Фарадеја науци. (2016, 16. децембар). Добављено из леарнодо-невтониц.цом.