Поделиться:
Майкл Фарадей биография, эксперименты и материалы
Майкл Фарадей (Ньюингтон Батт, 22 сентября 1791 г. - Хэмптон-корт, 25 августа 1867 г.) был физиком и химиком британского происхождения, чей основной вклад в области электромагнетизма и электрохимии. Среди его вклада в науку и, следовательно, в человечество, мы можем выделить его работу в области электромагнитной индукции, диамагнетизма и электролиза..
Из-за экономических условий его семьи Фарадей получил небольшое формальное образование, поэтому с четырнадцати лет он был ответственным за заполнение этих пробелов, много читая во время обучения переплетчиком..
Одна из книг, которая связывала и которая больше всего повлияла на ученого, была Улучшение разума (Улучшение разума) Исаак Уоттс.
Фарадей был отличным экспериментатором и передавал свои открытия на понятном языке. Хотя его математические навыки были не лучшими, Джеймс Клерк Максвелл подвел итог своей работы и работы других в группе уравнений.
По словам Клерка Максвелла: «Использование силовых линий показывает, что Фарадей действительно был великим математиком, из которого математики будущего могли извлечь ценные и плодотворные методы».
Единица электрической мощности Международной системы единиц (СИ) называется Фарадио (F) в его честь.
Будучи химиком, Фарадей открыл для себя бензол, провел исследования по клатрату хлорита, системе счисления окисления и создал то, что будет известно как предшественник горелки Бунзена. Кроме того, он популяризировал термины: анод, катод, электрон и ион.
В области физики его исследования и эксперименты были направлены на электричество и электромагнетизм..
Его исследование магнитного поля было основополагающим для разработки концепции электромагнитного поля, и его изобретение, названное им самим «Устройства электромагнитного вращения», явилось предшественником нынешнего электродвигателя..
индекс
- 1 Биография
- 1.1 Углубление обучения
- 1.2 Отношения с Хамфри Дэви
- 1.3 Поездка в Европу
- 1.4 Посвящение электричеству
- 1.5 Брак
- 1.6 года изобретений
- 1.7 Благодарности
- 1.8 Последние годы
- 1.9 Смерть
- 2 эксперимента
- 2.1 Закон Фарадея
- 2.2 клетка Фарадея
- 3 Основные вклады
- 4 Ссылки
биография
Майкл Фарадей родился 22 сентября 1791 года в районе Ньюингтон Батт, расположенном к югу от Лондона, в Англии. Его семья не была богатой, поэтому его формальное образование было не очень обширным.
Отца Михаила звали Джеймс и он практиковал доктрину христианства. Со своей стороны, ее мать звали Маргарет Хаствелл, и до замужества с Джеймсом она работала домашней прислугой. У Михаила было 3 брата, и он был предпоследним из детей брака.
Когда Майклу было четырнадцать лет, он работал вместе с Джорджем Рибау, который был продавцом книг и переплетчиком. Майкл оставался в этой работе в течение семи лет, время, когда у него была возможность приблизиться к чтению намного больше.
В это время его стали привлекать научные явления, особенно связанные с электричеством.
Углубление обучения
В 1812 году, в возрасте 20 лет, Майкл начал посещать различные конференции, почти всегда приглашенные Уильямом Дэнсом, английским музыкантом, который основал Королевскую филармонию..
Среди лекторов Майкла были Джон Татум, британский философ и ученый, и Хамфри Дэви, химик английского происхождения..
Отношения с Хамфри Дэви
Майкл Фарадей был очень методичным человеком и написал очень конкретные заметки, которые он отправил Дэви вместе с запиской, в которой он попросил работу.
Эти заметки представляли собой книгу объемом около 300 страниц и очень понравились Дэви. Последний попал в аварию в лаборатории через некоторое время, что серьезно повредило его зрение.
В этом контексте Дэви нанял Фарадея в качестве своего помощника. В то же время - 1 марта 1813 года - Фарадею удалось стать помощником химика в Королевском институте..
Поездка в Европу
Между 1813 и 1815 годами Гемфри Дэви путешествовал по нескольким странам Европы. Слуга, который в то время решил не посещать поездку, поэтому Фарадей был тем, кто должен был выполнять задачи слуги, даже когда его роль была помощником химика.
Говорят, что английское общество в то время было очень классицистическим, поэтому Фарадей считался человеком с низкими характеристиками..
Даже жена Дэви настаивала на том, чтобы относиться к Фарадею как к слуге, отказываясь принимать его в экипаже или чтобы он ел с ними..
Хотя эта поездка означала очень плохое время для Фарадея из-за неблагоприятного обращения, которое он получил, в то же время это подразумевало, что он мог иметь прямой контакт с наиболее важными научными и академическими областями в Европе..
Посвящение электричеству
С 1821 года Майкл Фарадей полностью посвятил себя изучению электричества, магнетизма и возможностей обоих элементов..
В 1825 году Дэви был тяжело болен, поэтому Фарадей стал его заместителем в лаборатории. Это было время, когда он предложил несколько своих теорий.
Одним из наиболее актуальных было представление о том, что электричество, магнетизм и свет функционировали как триада с единым характером..
В том же году Фарадей начал переговоры в Королевском институте под названием Рождественские лекции Королевского института, которые были нацелены прежде всего на детей и касались самых важных научных достижений того времени, а также различных анекдотов и историй из области науки..
Цель этих бесед состояла в том, чтобы приблизить науку к тем детям, которые не имели возможности учиться формально, как это случилось с ним..
брак
В 1821 году Фарадей заключил брак с Сарой Барнард. Их семьи посещали одну и ту же церковь, и именно там они встретились.
Фарадей был очень религиозным человеком на протяжении всей своей жизни и был последователем церкви Сандемана, которая произошла от Церкви Шотландии. Он активно участвовал в своей церкви, так как он стал дьяконом и даже священником в течение двух лет подряд..
Никто из детей не родился от брака между Фарадеем и Барнардом.
Годы изобретений
Последующие годы Фарадея были полны изобретений и экспериментов. В 1823 году он открыл процесс сжижения хлора (переход из газообразного или твердого состояния в жидкое), а два года спустя, в 1825 году, он открыл тот же процесс, но для бензола..
В 1831 году Фарадей открыл электромагнитную индукцию, из которой был создан так называемый закон Фарадея или закон электромагнитной индукции. Через год, в 1832 году, он получил почетное назначение Д.субъект гражданского права из Оксфордского университета.
Четыре года спустя Фарадей обнаружил механизм, который функционировал в качестве защитного электрошокера. Эта шкатулка называлась клетка Фарадея и стала одним из самых популярных изобретений даже сегодня.
В 1845 году он открыл эффект, который отражает четкое взаимодействие между светом и магнетизмом; этот эффект во главе с эффектом Фарадея.
подтверждени
Монархия Англии предложила Фарадею назначение сэр, от которого он несколько раз отказывался, потому что считал, что это противоречит его религиозным убеждениям; Фарадей связал это назначение с поиском признания и тщеславия.
Королевское общество также предложило ему стать его президентом, и Фарадей отклонил это предложение, сделанное в двух разных случаях..
Королевская академия наук Швеции назначила его иностранным членом в 1838 году. Год спустя у Фарадея случился нервный срыв; Через некоторое время он продолжил учебу.
В 1844 году Академия наук Франции включила его в свои иностранные члены, которых было всего 8 человек.
Последние годы
В 1848 году Майкл Фарадей получил дом благодати и благосклонности, которые были теми домами, которые принадлежали английскому государству и предлагались бесплатно соответствующим лицам в стране, с намерением поблагодарить за услуги, оказанные нации..
Этот дом был в Мидлсексе, в Хэмптон-корт, и Фарадей населял его с 1858 года. Именно в этом доме он позже умер.
В течение этих лет правительство Англии связалось с ним и попросило его поддержать их в процессе разработки химического оружия в рамках Крымской войны, которая проходила между 1853 и 1856 годами. Фарадей отказался Это предложение, поскольку он посчитал неэтичным участвовать в этом процессе.
смерть
Майкл Фарадей скончался 25 августа 1867 года, когда ему было 75 лет. Любопытный анекдот этого момента заключается в том, что ему предложили место захоронения в знаменитом Вестминстерском аббатстве, место, которое он отверг.
Тем не менее, внутри этой церкви вы можете найти мемориальную доску, посвященную Фарадею и расположенную рядом с могилой Исаака Ньютона. Его тело лежит в районе диссидентов на кладбище Хайгейт.
эксперименты
Жизнь Майкла Фарадея была полна изобретений и экспериментов. Далее мы подробно опишем два самых важных эксперимента, которые он провел и которые были превосходными для человечества..
Закон Фарадея
Чтобы продемонстрировать так называемый закон Фарадея или закон электромагнитной индукции, Майкл Фарадей взял картон в виде трубки, на которую он намотал изолированный провод; таким образом он сформировал катушку.
Впоследствии он взял катушку и соединил ее с вольтметром, чтобы измерить индуцированную электродвижущую силу, заставляя магнит проходить через катушку..
В результате этого эксперимента Фарадей определил, что магнит в состоянии покоя не способен генерировать электродвижущую силу, хотя в состоянии покоя действительно генерирует сильное магнитное поле. Это отражается в том, что через катушку поток не меняется.
Когда магнит приближается к катушке, магнитный поток быстро увеличивается, пока магнит не окажется эффективно внутри катушки. Как только магнит прошел через катушку, этот поток спускается.
Клетка Фарадея
Клетка Фарадея была структурой, благодаря которой этому ученому удалось защитить элементы от поражения электрическим током..
Фарадей провел этот эксперимент в 1836 году, когда понял, что избыточная нагрузка на водителя влияет на то, что находится снаружи, а не на то, что было вложено в него..
Чтобы продемонстрировать это, Фарадей облицовал стены комнаты алюминиевой фольгой и генерировал высоковольтные разряды через электростатический генератор за пределами комнаты..
Благодаря проверке с помощью электроскопа Фарадей смог убедиться, что на самом деле в комнате не было никаких электрических зарядов..
Этот принцип теперь можно наблюдать в кабелях и сканерах, и есть другие объекты, которые сами по себе действуют как клетки Фарадея, как автомобили, лифты или даже самолеты.
Основные вклады
Построение устройств "электромагнитного вращения"
После того, как датский физик и химик Ханс Кристиан Эрстед открыл феномен электромагнетизма, Хамфри Дэви и Уильям Хайд Волластон попытались сконструировать электродвигатель, но не смогли..
Фарадей, после обсуждения с двумя учеными об этом, сумел создать два устройства, которые уступили место тому, что он назвал "электромагнитным вращением"..
Одно из этих устройств, известное сегодня как «гомополярный двигатель», генерировало непрерывное круговое движение, которое создавалось магнитной силой, циркулирующей вокруг провода, который распространялся на контейнер с ртутью с магнитом внутри. Подавая ток на провод с химической батареей, он вращался бы вокруг магнита..
Этот эксперимент лег в основу современной электромагнитной теории. После этого открытия у Фарадея была такая эмоция, что он опубликовал результаты, не посоветовавшись с ним с Волластоном или Дэви, что привело к полемике в Королевском обществе и назначению Фарадея на другие виды деятельности, кроме электромагнетизма..
Сжижение газа и охлаждения (1823 г.)
Основываясь на теории Джона Далтона, в которой говорилось, что все газы могут быть переведены в жидкое состояние, Фарадей продемонстрировал в эксперименте правдивость этой теории, а также предположил, на какой основе работают современные холодильники и морозильники..
В результате сжижения или сжижения (повышения давления и снижения температуры газа) хлора и аммиака в газообразном состоянии Фарадею удалось привести в жидкое состояние эти вещества, которые рассматривались как «постоянное газообразное состояние».
Кроме того, ему удалось вернуть аммиак в газообразное состояние, заметив, что в ходе этого процесса было произведено охлаждение.
Это открытие показало, что механический насос может превращать газ в жидкость при комнатной температуре, производить охлаждение, когда он возвращается в газообразное состояние, и снова сжиматься в жидкости..
Открытие бензола (1825)
Фарадей открыл молекулу бензола, выделив ее и идентифицировав по маслянистому остатку, полученному при производстве осветительного газа, которому он дал название «Бикарбюрат водорода»..
Предполагая это открытие важным достижением химии, благодаря практическому применению бензола.
Открытие электромагнитной индукции (1831)
Электромагнитная индукция была великим открытием Фарадея, которого он достиг, соединяя два проводных соленоида вокруг противоположных концов железного кольца.
Фарадей подключил соленоид к гальванометру и наблюдал, как он подключается и отключает другую батарею.
При отключении и подключении соленоида он мог наблюдать, что когда он пропускал ток через соленоид, другой ток временно индуцировался в другом.
Причиной этой индукции является изменение магнитного потока, которое произошло при отсоединении и подключении аккумулятора..
Этот эксперимент теперь известен как «взаимная индукция», которая происходит, когда изменение тока в индукторе индуцирует напряжение в другом соседнем индукторе. Это механизм, с помощью которого работают трансформаторы.
Законы электролиза (1834)
Майкл Фарадей был также одним из главных ответственных за создание науки об электрохимии, науки, ответственной за создание батарей, используемых в настоящее время мобильными устройствами..
Проводя исследование природы электричества, Фарадей сформулировал два своих закона электролиза..
Первое из них гласит, что количество вещества, осажденного в каждом электроде электролитической ячейки, прямо пропорционально количеству электричества, которое проходит через ячейку..
Второй из этих законов гласит, что количество различных элементов, выделяемых данным количеством электричества, пропорционально их эквивалентному химическому весу..
Открытие эффекта Фарадея (1845)
Этот эффект, также известный как вращение Фарадея, представляет собой магнитно-оптическое явление, представляющее собой взаимодействие света и магнитного поля в среде..
Эффект Фарадея вызывает вращение плоскости поляризации, которая линейно пропорциональна компоненте магнитного поля в направлении распространения.
Фарадей твердо верил, что свет является электромагнитным явлением и что на него должны воздействовать электромагнитные силы..
Поэтому, после серии неудачных испытаний, он продолжил тестировать кусок твердого стекла, содержащего следы свинца, который он сделал во времена изготовления стекла..
Таким образом он заметил, что когда поляризованный луч света проходил через стекло в направлении магнитной силы, поляризованный свет вращался на угол, пропорциональный силе магнитного поля..
Затем он проверил это с различными твердыми веществами, жидкостями и газами, получив более сильные электромагниты.
Открытие диамагнетизма (1845)
Фарадей обнаружил, что все материалы проявляют слабое отталкивание к магнитным полям, которое он назвал диамагнетизмом.
То есть они создают индуцированное магнитное поле в направлении, противоположном приложенному извне магнитному полю, и отталкиваются от приложенного магнитного поля
Он также обнаружил, что парамагнитные материалы ведут себя противоположным образом, будучи привлечены приложенным внешним магнитным полем..
Фарадей показал, что это свойство (диамагнитное или парамагнитное) присутствует во всех веществах. Диамагнетизм, индуцированный очень сильными магнитами, может быть использован для создания левитации.
ссылки
- Майкл Фарадей (2017, 9 июня). Получено с en.wikipedia.org.
- Майкл Фарадей (2017, 8 июня). Получено с en.wikipedia.org.
- Бензол. (2017, 6 июня) Получено с en.wikipedia.org.
- Сжижение газов. (2017, 7 мая) Получено с en.wikipedia.org.
- Фарадеевские законы электролиза. (2017, 4 июня). Получено с en.wikipedia.org.
- Клетка Фарадея. (2017, 8 июня). Получено с en.wikipedia.org.
- Эксперимент Фарадея со льдом (2017, 3 мая). Получено с en.wikipedia.org.
- Эффект Фарадея (2017, 8 июня). Получено с en.wikipedia.org.
- Эффект Фарадея (2017, 10 мая). Получено с en.wikipedia.org.
- Кто такой Майкл Фарадей? Каким было его открытие в области науки? (2015, 6 июня). Восстановлено с quora.com
- 10 лучших вкладов Майкла Фарадея в науку. (2016, 16 декабря). Получено с learnodo-newtonic.com.