Michael Faraday biografie, experimenty a příspěvky



Michael Faraday (Newington Butt, 22. září 1791 - Hampton dvůr, 25. srpna 1867) byl fyzik a chemik britského původu jehož hlavní příspěvky jsou v oblastech elektromagnetismu a electrochemistry. Mezi jeho příspěvky k vědě, a tedy k lidskosti, můžeme zdůraznit jeho práci v elektromagnetické indukci, diamagnetismu a elektrolýze.

Kvůli ekonomickým podmínkám jeho rodiny, Faraday dostal malé formální vzdělání, tak od jeho čtrnácti roků on byl zodpovědný za vyplnění těchto mezer tím, že dělá hodně čtení během jeho tréninku jako bookbinder \ t.

Jedna z knih, která vázala a která nejvíce ovlivňovala vědce, byla Zlepšení mysli (Zlepšení mysli) Isaac Watts.

Faraday byl vynikající experimentátor a předával své objevy v srozumitelném jazyce. Ačkoli jeho matematické dovednosti nebyly nejlepší, James Clerk Maxwell shrnul svou práci a práci ostatních ve skupině rovnic.

Podle slov Clerka Maxwella: „použití linií síly ukazuje, že Faraday byl ve skutečnosti velký matematik, od kterého matematici budoucnosti mohli odvodit cenné a plodné metody.

Jednotka elektrické kapacity mezinárodního systému jednotek (SI) se nazývá Faradio (F) na jeho počest.

Jako chemik, Faraday objevil Benzene, prováděl výzkum na chloritu chloritanu, systému oxidačních čísel a vytvořil to, co by bylo známo jako předchůdce Bunsenova hořáku. Navíc popularizoval pojmy: anoda, katoda, elektron a ion.

V oblasti fyziky se jeho výzkum a experimenty zaměřovaly na elektřinu a elektromagnetismus.

Jeho studium magnetického pole bylo základem pro vývoj pojmu elektromagnetického pole a jeho vynález, pojmenovaný sám jako "Elektromagnetická rotační zařízení", byl předchůdcem současného elektromotoru. 

Index

  • 1 Biografie
    • 1.1 Prohloubení tréninku
    • 1.2 Vztah s Humphry Davy
    • 1.3 Výlet do Evropy
    • 1.4 Věnování elektřině
    • 1.5 Manželství
    • 1.6 Roky vynálezů
    • 1.7 Poděkování
    • 1.8 Poslední roky
    • 1.9 Smrt
  • 2 Experimenty
    • 2.1 Zákon Faraday
    • 2.2 Faradayova klec
  • 3 Hlavní příspěvky
  • 4 Odkazy

Biografie

Michael Faraday se narodil 22. září 1791 v sousedství Newington Butt na jihu Londýna v Anglii. Jeho rodina nebyla bohatá, takže jeho formální vzdělání nebylo příliš rozsáhlé.

Michaelův otec byl jmenován James a byl praktikem doktríny křesťanství. Její matka se jmenovala Margaret Hastwell a před svatbou James pracovala jako domácí zaměstnankyně. Michael měl 3 bratry a byl předposledním dětem manželství.

Když byl Michael čtrnáct, spolupracoval s Georgem Riebauem, který byl obchodníkem s knihami a knihářem. Michael zůstal v této práci sedm let, v době, kdy měl možnost přiblížit se k četbě mnohem více.

V této době začal být přitahován vědeckými jevy, zejména těmi, které se týkaly elektřiny.

Prohloubení tréninku

Ve věku 20 let, v roce 1812, Michael začal navštěvovat různé konference, téměř vždy pozval William Dance, anglický hudebník, který založil Královskou filharmonii.

Někteří z přednášejících Michael měl přístup k byli John Tatum, britský filozof a vědec, a Humphry Davy, chemik z anglického původu.

Vztah s Humphry Davy

Michael Faraday byl velmi metodický muž a napsal velmi specifické poznámky, které poslal Davymu spolu s poznámkou, ve které požádal o práci..

Tyto poznámky byly knihy asi 300 stran a moc rád Davy. Ten později utrpěl nehodu v laboratoři, což vážně poškodilo jeho vidění.

V této souvislosti Davy najal Faradaye jako svého asistenta. Ve stejné době-1. března 1813-Faraday se podařilo být asistentem chemie u Královské instituce.

Výlet do Evropy

Mezi lety 1813 a 1815 cestoval Humphry Davy několika zeměmi Evropy. Služebník, který se v té době rozhodl, že se nezúčastní cesty, takže Faraday byl ten, kdo musel plnit úkoly služebníka, i když jeho úlohou byla asistentka chemického asistenta..

Říká se, že anglická společnost v té době byla vysoce klasicistní, což je důvod, proč byl Faraday vnímán jako muž s horšími charakteristikami..

Dokonce i Davyova žena trvala na tom, že by se Faraday měl chovat jako sluha, odmítl ho přijmout do svého kočáru, nebo aby s nimi jedl..

Ačkoli tato cesta znamenala pro Faraday velmi špatný čas v důsledku nepříznivého zacházení, které obdržel, zároveň to znamenalo, že by mohl mít přímý kontakt s nejdůležitějšími vědeckými a akademickými obory v Evropě..

Věnování elektřině

Od roku 1821 se Michael Faraday plně věnoval studiu elektřiny, magnetismu a možnostem obou prvků.

V roce 1825 byl Davy vážně nemocný, proto se Faraday stal jeho náhradníkem v laboratoři. To byl čas, kdy navrhl několik jeho teorií.

Jedním z nejvýznamnějších bylo, že elektřina i magnetismus a světlo fungují jako triáda s jednotným charakterem.

V tomtéž roce začal Faraday hovořit v Královské instituci, nazvané Vánoční přednášky Královské instituce, které byly zaměřeny zejména na děti a zabývaly se nejdůležitějšími vědeckými pokroky té doby, jakož i různými anekdotami a příběhy z oblasti vědy..

Záměrem těchto rozhovorů bylo přiblížit vědu těm dětem, které neměly příležitost studovat formálně, jak se tomu stalo..

Manželství

V 1821 Faraday uzavřel sňatek s Sarah Barnardovou. Jejich rodiny se zúčastnily stejného sboru a tam se tam setkali.

Faraday byl velmi náboženský muž skrz jeho život a byl následovník Sandemanian kostela, který pocházel ze církve Skotska. Aktivně se podílel na jeho církvi, protože se stal dva roky v řadě jáhnem a dokonce knězem..

Z manželství mezi Faradayem a Barnardem se nenarodily žádné děti.

Roky vynálezů

Následující roky Faradaye byly plné vynálezů a experimentů. V roce 1823 objevil proces zkapalňování chloru (změna z plynného nebo pevného stavu na kapalný stav) ao dva roky později, v roce 1825, objevil stejný postup, ale pro benzen.

V 1831 Faraday objevil elektromagnetickou indukci, od kterého takzvaný zákon Faraday nebo zákon elektromagnetické indukce byl vytvořen. O rok později, v roce 1832, obdržel čestné jmenování Dobčanského práva z University of Oxford.

O čtyři roky později Faraday objevil mechanismus, který fungoval jako ochranný elektrický šok. Tato krabička se jmenovala Faradayova klec a později se stala jedním z nejpoužívanějších vynálezů.

V 1845 on objevil účinek, který odráží jasnou interakci mezi světlem a magnetismem; tento efekt vedl jménem Faradayův efekt.

Poděkování

Monarchie Anglie nabídla Faraday jmenování pane, ke kterému několikrát odmítl, protože to považoval za protiklad k jeho náboženským přesvědčením; Faraday tuto schůzku spojil s hledáním uznání a marnosti.

Královská společnost také navrhla, že on je jeho prezident a Faraday odmítl tuto nabídku, dělal na dvou různých příležitostech.

Královská akademie věd Švédska jmenovala jej cizím členem v 1838. O rok později, Faraday snášel nervové zhroucení; Po krátké době pokračoval ve studiích.

V roce 1844 ji Akademie věd Francie začlenila do svých zahraničních členů, kteří byli pouze 8 osobností.

Poslední roky

V roce 1848 získal Michael Faraday dům milosti a laskavosti, což byly ty obydlí, která patřila anglickému státu a byla nabídnuta bezplatně těm příslušným osobnostem země, s úmyslem poděkovat za služby poskytované národu..

Tento dům byl v Middlesexu, v Hampton Court, a Faraday ho obýval od roku 1858..

Během těchto roků vláda Anglie kontaktovala jej a požádal jej, aby podporoval je v procesu vývoje chemických zbraní v rámci krymské války, který se konal mezi 1853 a 1856. Faraday odmítl Tato nabídka, protože považoval za neetické účastnit se tohoto procesu.

Smrt

Michael Faraday zemřel 25. srpna 1867, když mu bylo 75 let. Zajímavou anekdotou této chvíle je, že mu bylo nabídnuto pohřebiště v proslulém Westminsterském opatství, místě, které odmítl..

Uvnitř tohoto kostela však najdete pamětní desku, která ctí Faraday a nachází se poblíž hrobky Isaac Newton. Jeho tělo leží v disidentské oblasti Highgate Cemetery.

Experimenty

Život Michaela Faradaye byl plný vynálezů a experimentů. Dále budeme detailně popisovat dva nejdůležitější experimenty, které provedl a které byly pro lidstvo transcendentní.

Faradayův zákon

Aby demonstroval takzvaný Faradayův zákon nebo zákon elektromagnetické indukce, Michael Faraday vzal karton ve formě trubky ke kterému on zranil kolem izolovaného drátu; tímto způsobem vytvořil cívku.

Následně, on vzal cívku a spojil to s voltmetrem měřit indukovanou electromotive sílu zatímco způsobí magnet projít cívkou..

Jako výsledek tohoto experimentu, Faraday určil, že magnet v klidu není schopný generovat electromotive sílu, ačkoli bytí v klidu generuje vysoké magnetické pole. To se odráží ve skutečnosti, že průtok se přes cívku nemění.

Když se magnet přiblíží k cívce, magnetický tok rychle roste, dokud magnet není účinně uvnitř cívky. Jakmile magnet prošel cívkou, tento tok klesá.

Faradayova klec

Faradayova klec byla konstrukce, jejímž prostřednictvím se tomuto vědci podařilo chránit prvky před elektrickými šoky.

Faraday provedl tento experiment v roce 1836, když si uvědomil, že nadměrné zatížení řidiče ovlivnilo to, co bylo mimo něj, a ne to, co bylo uzavřeno uvedeným řidičem..

S úmyslem ukázat to, Faraday lemoval zdi místnosti s hliníkovou fólií a generoval vysoké napěťové výboje přes elektrostatický generátor u místnosti..

Díky ověření s elektroskopem mohl Faraday ověřit, že ve skutečnosti nebyly uvnitř místnosti žádné elektrické náboje..

Tento princip lze nyní pozorovat u kabelů a skenerů a existují i ​​jiné objekty, které samy o sobě působí jako Faradayovy klece, jako jsou automobily, výtahy nebo dokonce letadla..

Hlavní příspěvky

Konstrukce zařízení "elektromagnetické rotace"

Poté, co dánský fyzik a chemik Hans Christian Ørsted objevil fenomén elektromagnetismu, Humphry Davy a William Hyde Wollaston se snažili o návrh elektromotoru..

Faradayovi se po diskusi s těmito dvěma vědci podařilo vytvořit dvě zařízení, která dala cestu k produkci toho, čemu říkal „elektromagnetická rotace“..

Jedno z těchto zařízení, dnes známé jako "motor s homolárním motorem", vytvořilo kontinuální kruhový pohyb, který byl vytvořen magnetickou silou cirkulující kolem drátu, který se rozkládal na nádobu s rtutí s magnetem uvnitř. Přívod proudu k drátu chemickou baterií by se točil kolem magnetu.

Tento experiment tvořil základ moderní elektromagnetické teorie. Takový byl cit Faraday po tomto objevu, to on publikoval výsledky bez konzultace s ním Wollaston nebo Davy, který vyústil v kontroverzi uvnitř Royal společnosti a přiřazení Faraday k aktivitám jiný než elektromagnetismus \ t.

Zkapalňování plynu a chlazení (1823) \ t

Založený na teorii Johna Daltona, který říkal, že všechny plyny mohly být přineseny do kapalného stavu, Faraday demonstroval přes experiment věrohodnost této teorie, kromě mít předpokládal východisko pro kterého moderní chladničky a mrazničky pracují..

Díky zkapalnění nebo zkapalnění (zvýšení tlaku a snížení teploty plynu) chloru a amoniaku v plynném stavu se Faradayovi podařilo přinést do kapalného stavu tyto látky, které byly považovány za "stálý plynný stav"..

Navíc se mu podařilo vrátit amoniak do plynného stavu, přičemž bylo zjištěno, že během tohoto procesu bylo vytvořeno chlazení.

Tento objev ukázal, že mechanické čerpadlo by mohlo přeměnit plyn na kapalinu při pokojové teplotě, produkovat chlazení, když se vrátí do plynného stavu a znovu stlačit v kapalině..

Objev benzenu (1825)

Faraday objevil benzen molekulu tím, že izoluje to a poznávat to od olejového zbytku, odvozený z výroby plynu plynu, ke kterému on dal jméno “Bicarburet vodíku” \ t.

Za předpokladu, že tento objev je důležitým úspěchem chemie, díky praktickým aplikacím benzenu.

Objev elektromagnetické indukce (1831)

Elektromagnetická indukce byla Faradayovým velkým objevem, kterého dosáhl spojením dvou solenoidů drátu kolem opačných konců železného kruhu..

Faraday připojil solenoid k galvanometru a sledoval, jak se připojuje a odpojuje druhou baterii.

Při odpojování a připojování solenoidu mohl pozorovat, že když prošel proudem solenoidu, byl v druhém dočasně indukován další proud..

Příčinou této indukce je změna magnetického toku, ke které došlo při odpojení a připojení baterie.

Tento experiment je nyní známý jak “vzájemná indukce”, který nastane, když změna proudu v induktoru indukuje napětí v jiném blízkém induktoru. To je mechanismus, kterým transformátory pracují.

Zákony o elektrolýze (1834)

Michael Faraday byl také jedním z hlavních zodpovědných za tvorbu vědy elektrochemie, vědy zodpovědné za tvorbu baterií, které v současné době používají mobilní zařízení..

Zatímco provádí výzkum povahy elektřiny, Faraday formuloval své dva zákony elektrolýzy.

První z nich uvádí, že množství látky uložené v každé elektrodě elektrolytického článku je přímo úměrné množství elektřiny, která prochází buňkou..

Druhý z těchto zákonů uvádí, že množství různých prvků uložených daným množstvím elektřiny je v poměru jejich ekvivalentní chemické hmotnosti.

Objev Faradayova efektu (1845)

Také známý jako Faradayova rotace, tento efekt je magneticko-optický jev, který je interakcí mezi světlem a magnetickým polem v médiu..

Faradayův efekt způsobuje rotaci roviny polarizace, která je lineárně úměrná složce magnetického pole ve směru šíření.

Faraday pevně věřil, že světlo je elektromagnetický jev a že musí být ovlivněno elektromagnetickými silami.

Proto po sérii neúspěšných zkoušek pokračoval testováním kusu pevného skla obsahujícího stopy olova, které zhotovil ve svých dnech výroby skla..

Tímto způsobem zjistil, že když sklo prochází polarizovaným paprskem světla ve směru magnetické síly, polarizované světlo se otáčí v úhlu úměrném síle magnetického pole..

Pak to testoval s různými pevnými látkami, kapalinami a plyny tím, že získal silnější elektromagnety.

Objev diamagnetismu (1845)

Faraday zjistil, že všechny materiály vykazují slabý odpor vůči magnetickým polím, které nazýval diamagnetismem.

To je, oni vytvoří indukované magnetické pole v opačném směru k externě aplikovanému magnetickému poli, být odrazen aplikovaným magnetickým polem \ t

Zjistil také, že paramagnetické materiály se chovají opačným způsobem a přitahují je externí magnetické pole.

Faraday ukázal, že tato vlastnost (diamagnetická nebo paramagnetická) je přítomna ve všech látkách. Diamagnetismus vyvolaný extra silnými magnety může být použit k produkci levitace.

Odkazy

  1. Michael Faraday. (2017, 9. června). Zdroj: en.wikipedia.org.
  2. Michael Faraday. (2017, 8. června). Zdroj: en.wikipedia.org.
  3. Benzen (2017, 6. června) Zdroj: en.wikipedia.org.
  4. Zkapalňování plynů. (2017, 7. května) Zdroj: en.wikipedia.org.
  5. Faradayovy zákony elektrolýzy. (2017, 4. června). Zdroj: en.wikipedia.org.
  6. Faradayova klec. (2017, 8. června). Zdroj: en.wikipedia.org.
  7. Faradayův experiment na ledové vědro. (2017, 3. května). Zdroj: en.wikipedia.org.
  8. Faradayův efekt. (2017, 8. června). Zdroj: en.wikipedia.org.
  9. Faradayův efekt. (2017, 10. května). Zdroj: en.wikipedia.org.
  10. Kdo je Michael Faraday? Jaký byl jeho objev v oblasti vědy? (2015, 6. června). Obnoveno z quora.com
  11. 10 nejlepších příspěvků Michaela Faradaye k vědě. (2016, 16. prosince). Zdroj: learnodo-newtonic.com.