Фарадей и электромагнетизм
Опубликовано: 03.09.2018
В 1791 г. итальянский анатом Луиджи Гальвани (1737-98) случайно, но обнаружил, что мышцы рассеченной лягушки сокращаются, если к ним одновременно прикоснуться латунным и железным зондами. Итальянский физик Алессандро Вольта (1745-1827) объяснил этот эффект контактом двух различных металлов. В 1800 г. в письме президенту Королевского общества Джозефу Бэнксу (1743-1820) Вольта сообщает о создании прибора, способного вырабатывать постоянный электрический ток. Это был т. н. «Вольтов столб», состоящий из чередующихся цинковых и медных дисков, разделенных картонными прокладками, смоченными соленой водой.
Батарея и электромагнетизм
Майкл Фарадей Фарадей, сын бедного кузнеца, родился 22 сентября 1791 года в г. Ньюингтоне (графство Суррей). Он смог получить только начальное образование и в 14 лет поступил в ученики к одному из лондонских переплетчиков. Профессия переплетчика давала юноше возможность читать книги, проходящие через его руки. Особенно Фарадея поразила статья об электричестве в «Британской энциклопедии». В 1810 г. он вступил в Городское философское общество, что позволило ему слушать лекции и проводить эксперименты.
07.Из истории великих научных открытий: Андре-Мари Ампер и электромагнетизм
Когда в 1812 г. ученичество подошло к концу, Фарадей отказался от карьеры переплетчика. Дэви, который в это время в результате взрыва в лаборатории на время ослеп, сделал его своим помощником. В 1813-15 гг. Дэви взял его с собой в поездку по Франции и Италии, где они встретились со многими выдающимися учеными, включая Вольту и Ампера.
Электричество и магнетизм
В 1820 г. датский физик Ханс Эрстед (1777-1851) обнаружил, что протекающий по проволоке электрический ток отклоняет стрелку компаса. Это открытие вызвало большой интерес и вскоре в Париже Андре Ампер (1775-1836), увидев демонстрацию этого опыта, проведенную его соотечественником Франсуа Араго (1786-1853), приступил к созданию фундаментальной теории электромагнетизма. Ампер установил, что проводники, токи в которых направлены в одну сторону, притягиваются, проводники с противоположно направленными токами отталкиваются, а катушка из проволоки, по которой протекает ток (он назвал ее соленоидом), ведет себя подобно магниту. Кроме того, он предложил использовать для измерения величины тока отклонение расположенной рядом магнитной стрелки - идея, которая вскоре привела к изобретению гальванометра. В это время Фарадей высказал мысль, что вокруг провода с током образуются замкнутые силовые линии. В октябре 1821 г. он создал устройство, демонстрирующее вращение магнита вокруг провода, по которому течет электрический ток, или провода вокруг неподвижного магнита. Это было первое преобразование электрической энергии в механическую. Генерирование тока Не прекращая химических исследований, Фарадей установил, каким образом при помощи магнитного поля можно создать электрический ток. Это открытие он сделал в августе 1831 г. почти случайно. Пытаясь обнаружить взаимосвязь магнитного поля и электрического тока, он намотал вокруг одного железного стержня две катушки, а затем подсоединил одну из них к батарее, чтобы создать магнитное поле, а другую замкнул через гальванометр. Пока в первой катушке протекал ток, ничего не происходило, но Фарадей заметил, что стрелка гальванометра дергалась в момент возникновения или исчезновения тока в первой катушке. Он заключил, что ток вызывает изменение магнитного поля. В 1824 г. Араго заметил, что вращение медного диска отклоняет расположенную над ним стрелку компаса. Причина этого эффекта была неизвестна. Фарадей считал, что вращение диска в магнитном поле приводит к возникновению в нем электрического тока, который, в свою очередь, создает магнитное поле, отклоняющее стрелку. В октябре 1831 г. он сконструировал аналогичное устройство, в котором медный диск вращался между полюсами подковообразного магнита. Центр и край диска были соединены с гальванометром, который показал протекание постоянного тока. Через три месяца после этого открытия Фарадей изобрел трансформатор и электрический генератор, конструкция которых принципиально не изменилась до наших дней. Законы электролиза Фарадей сумел применить свои знания электричества к химии, сформулировав фундаментальные законы электролиза. Он ввел в научный обиход термины «анод», «катод», «катион», «электрод» и «электролит». Исследовав электростатические разряды, он показал, что они представляют собой кратковременный электрический ток. В 1839 г. здоровье Фарадея ухудшилось, и он прекратил исследовательскую работу, но в 1845 г. возобновил ее, заинтересовавшись влиянием магнитного поля на поляризованный свет. Он обнаружил, что при помощи мощного электромагнита можно вращать плоскость поляризации. Это привело его к созданию электромагнитной теории света, которая позже была сформулирована в математической форме Джеймсом Клерком Максвеллом (1831-79). Фарадей прекратил работу в Королевском институте в 1862 г., после чего жил уединенно в комнатах, предоставленных ему королевой Викторией во дворце Хэмптонкорт, где и умер 25 августа 1867 г.
