Michael Faraday biografi, eksperimenter og bidrag



Michael Faraday (Newington Butt, 22. september 1791 - Hampton Court, 25. august 1867) var fysiker og kemiker med britisk oprindelse, hvis vigtigste bidrag er inden for elektromagnetisme og elektrokemi. Blandt hans bidrag til videnskab og dermed til menneskeheden kan vi fremhæve sit arbejde inden for elektromagnetisk induktion, diamagnetisme og elektrolyse.

På grund af de økonomiske forhold i hans familie fik Faraday lidt formel uddannelse, så fra hans fjorten år var han ansvarlig for at udfylde disse huller ved at læse en masse læsning under sin træning som bookbinder.

En af de bøger, der var bundet og den mest påvirket videnskabsmand var Forbedring af sindet (Forbedring af sindet) af Isaac Watts.

Faraday var en fremragende eksperimenter og bestod sine opdagelser på et letforståeligt sprog. Selvom hans matematiske færdigheder ikke var de bedste, opsummerede James Clerk Maxwell sit arbejde og andres i en gruppe af ligninger.

Med ordfører Maxwells ord: "Anvendelsen af ​​styrkerne viser, at Faraday faktisk har været en stor matematiker, fra hvilken fremtidens matematikere kunne udlede værdifulde og frugtbare metoder."

Den elektriske kapacitet af det internationale system af enheder (SI) kaldes Faradio (F) til hans ære.

Faraday har som kemiker opdaget Benzene, udført forskning på chloritclathrate, oxidationsnummersystemet og skabt, hvad der ville blive kendt som forgængeren af ​​Bunsen-brænderen. Desuden populariserede han termerne: anode, katode, elektron og ion.

På området fysik var hans forskning og eksperimenter rettet mod elektricitet og elektromagnetisme.

Hans undersøgelse af magnetfeltet var fundamentalt for udviklingen af ​​begrebet elektromagnetisk felt og hans opfindelse, der blev betegnet af sig selv som "elektromagnetiske rotationsanordninger", var forstadierne til den nuværende elektriske motor. 

indeks

  • 1 Biografi
    • 1.1 Uddybning af træning
    • 1.2 Forholdet til Humphry Davy
    • 1.3 Rejse til Europa
    • 1.4 Dedikation til elektricitet
    • 1.5 Ægteskab
    • 1,6 års opfindelser
    • 1.7 Godkendelser
    • 1.8 afsluttende år
    • 1,9 død
  • 2 eksperimenter
    • 2.1 Faradays lov
    • 2.2 Faraday bur
  • 3 Hovedbidrag
  • 4 referencer

biografi

Michael Faraday blev født den 22. september 1791 i et kvarter, der hedder Newington Butt, beliggende syd for London, i England. Hans familie var ikke velhavende, så hans formelle uddannelse var ikke særlig omfattende.

Mikaels far blev navngivet James og var udøver af en doktrin om kristendommen. For hendes side blev hendes mor navngivet Margaret Hastwell og før hun giftede sig med James arbejdede hun som en indenlandsk medarbejder. Michael havde 3 brødre, og var den næstsidste af ægteskabens børn.

Da Michael var fjorten arbejdede han sammen med George Riebau, som var en bogforhandler og bogbinder. Michael blev i dette arbejde i syv år, hvor han havde mulighed for at nærme sig læsning meget mere.

På dette tidspunkt begyndte han at blive tiltrukket af videnskabelige fænomener, især dem, der var relateret til elektricitet.

Uddybning af træning

Ved 20 år, i 1812, begyndte Michael at deltage i forskellige konferencer, næsten altid inviteret af William Dance, en engelsk musikalsk der havde grundlagt Royal Philharmonic Society.

Nogle af lektørerne Michael havde adgang til var John Tatum, en britisk filosof og videnskabsmand, og Humphry Davy, en kemiker med engelsk oprindelse.

Forholdet med Humphry Davy

Michael Faraday var en meget metodisk mand og skrev meget specielle noter, som han sendte til Davy sammen med en note, hvori han bad om et job.

Disse notater var en bog på omkring 300 sider og meget gerne Davy. Sidstnævnte led en ulykke i laboratoriet engang senere, hvilket alvorligt beskadigede hans vision.

I denne sammenhæng hyrede Davy Faraday som sin assistent. Samtidig lykkedes det, at 1. marts 1813-Faraday var kemiassistent ved Royal Institution.

Rejse til Europa

Mellem 1813 og 1815 rejste Humphry Davy gennem flere lande i Europa. Tjeneren, der på det tidspunkt havde besluttet ikke at deltage i turen, var Faraday den, som måtte opfylde tjenerens opgaver, selv når hans rolle var den kemiske assistent.

Det siges at engelsk samfund på det tidspunkt var meget klassisk, hvorfor Faraday blev set som en mand med ringere egenskaber.

Selv Davys kone insisterede på at behandle Faraday som tjener og nægte at modtage ham i sin vogn eller for ham at spise med dem..

Selvom denne rejse betød en meget dårlig tid for Faraday som følge af den ugunstige behandling, han modtog, samtidig medførte det, at han kunne få direkte kontakt med de vigtigste videnskabelige og akademiske felter i Europa..

Dedikation til elektricitet

Siden 1821 har Michael Faraday viet sig helt til at studere elektricitet, magnetisme og mulighederne for begge elementer.

I 1825 var Davy alvorligt syg, hvorfor Faraday blev hans stedfortræder i laboratoriet. Det var det tidspunkt, da han foreslog flere af hans teorier.

En af de mest relevante var forestillingen om, at både elektricitet og magnetisme og lys fungerede som en triade med samlet karakter.

I samme år startede Faraday samtaler ved Royal Institution, kaldet Royal Institutions juleforelæsninger, som især var rettet mod børn og behandlet de vigtigste videnskabelige fremskridt på tiden, samt om forskellige anekdoter og historier fra videnskabsområdet.

Formålet med disse foredrag var at bringe videnskaben tættere på de børn, der ikke havde mulighed for at studere formelt, som det var tilfældet med ham.

ægteskab

I 1821 udførte Faraday nuptials med Sarah Barnard. Deres familier deltog i samme kirke, og det var der, at de mødtes.

Faraday var en meget religiøs mand i hele sit liv og var en tilhænger af den sandemanske kirke, der stammer fra Skotlands kirke. Han deltog aktivt i sin kirke, siden han blev diakon og endda præst i to år i træk..

Ingen børn blev født af ægteskabet mellem Faraday og Barnard.

År med opfindelser

De følgende år med Faraday var fulde af opfindelser og eksperimenter. I 1823 opdagede han processen med kondensation af chlor (ændring fra gasformig eller fast tilstand til flydende tilstand) og to år senere, i 1825 opdagede han den samme proces, men for benzen.

I 1831 opdagede Faraday den elektromagnetiske induktion, hvorfra Faradays såkaldte lov eller loven om elektromagnetisk induktion blev genereret. Et år senere, i 1832 modtog han æresudnævnelsen af ​​Dcivilretlig civilret fra Oxford University.

Fire år senere opdagede Faraday en mekanisme, der fungerede som en beskyttende elektrisk støddåse. Denne kasse blev kaldt Faradays bur og blev senere et af de mest brugte opfindelser, selv i dag.

I 1845 opdagede han effekten, der afspejler en klar interaktion mellem lys og magnetisme; Denne effekt ledes af navnet Faraday Effect.

anerkendelser

Englands monarki tilbød Faraday udnævnelsen af sir, som han nægtede flere gange fordi han betragtede det mod sin religiøse overbevisning; Faraday associerede denne aftale med søgen efter anerkendelse og forfængelighed.

Royal Society foreslog også, at han var dens præsident, og Faraday afviste dette tilbud, lavet ved to forskellige lejligheder.

Det Kongelige Videnskabsakademi udnævnte ham et udenlandsk medlem i 1838. Et år senere led Faraday en nervøs sammenbrud; Efter en kort periode fortsatte han med sine studier.

I 1844 indarbejdede Academy of Sciences of France det til sine udenlandske medlemmer, som kun var 8 personligheder.

Sidste år

I 1848 opnåede Michael Faraday et hus af nåde og tjeneste, som var de boliger, der tilhørte den engelske stat og blev tilbudt gratis til de relevante personligheder i landet med det formål at takke for de ydelser, der blev ydet til nationen..

Dette hus var i Middlesex i Hampton Court, og Faraday beboede det fra 1858. Det var i dette hus, at han senere døde.

I disse år kontaktede engelske regering ham og bad ham om at støtte dem i færd med at udvikle kemiske våben inden for rammerne af Krimkriget, som fandt sted mellem 1853 og 1856. Faraday nægtede at Dette tilbud, da han fandt det uetisk at deltage i denne proces.

død

Michael Faraday døde 25. august 1867, da han var 75 år gammel. En nysgerrig anekdote af dette øjeblik er, at han blev tilbudt et gravsted i det berømte Westminster Abbey, et websted han afviste.

Men indenfor denne kirke kan du finde en plakat, der hedder Faraday og ligger i nærheden af ​​Isak Newtons grav. Hans krop ligger i dissidenterne i Highgate Cemetery.

eksperimenter

Michael Faradays liv var fyldt med opfindelser og eksperimenter. Næste vil vi detaljere to af de vigtigste eksperimenter, som han udførte, og som var transcendent for menneskeheden.

Faradays lov

For at demonstrere den såkaldte Faradays lov eller lov om elektromagnetisk induktion tog Michael Faraday en pap i form af et rør, hvortil han viklede omkring isoleret ledning; på denne måde dannede han en spole.

Derefter tog han spolen og forbandt den med et voltmeter for at måle den inducerede elektromotoriske kraft, samtidig med at en magnet passerede gennem spolen.

Som et resultat af dette forsøg fastslår Faraday, at en magnet i roen ikke er i stand til at generere elektromotorisk kraft, selvom det er i ro, genererer der et højt magnetfelt. Dette afspejles i det faktum, at strømmen ikke varierer gennem spolen.

Når magneten nærmer sig spolen, stiger den magnetiske flux hurtigt, indtil magneten er effektivt inde i spolen. Når magneten har passeret spolen, falder denne strømning.

Faraday bur

Faradays bur var den struktur, som denne forsker formåede at beskytte elementer mod elektrisk stød.

Faraday udførte dette eksperiment i 1836, da han indså, at en overdreven belastning påvirkede det, der var uden for det, og ikke hvad der var omsluttet af føreren..

Hensigt at demonstrere dette, Faraday foret væggene i et rum med aluminiumsfolie og højspænding udledninger genereres via en elektrostatisk generator uden for rum.

Takket være verifikationen med et elektroskop kunne Faraday kontrollere, at der faktisk ikke var elektriske ladninger af nogen art inde i rummet.

Dette princip kan i øjeblikket ses i kabler og scannere, og der er andre objekter i sig selv, virke som Faradaybure, såsom biler, elevatorer eller flyvemaskiner.

Hovedbidrag

Konstruktion af "elektromagnetiske rotations" enheder

Efter at den danske fysiker og kemiker Hans Christian Ørsted har opdaget fænomenet elektromagnetisme, forsøgte Humphry Davy og William Hyde Wollaston at forsøge at designe en elektrisk motor.

Faraday, efter at have diskuteret med de to videnskabsmænd om dette, formåede at skabe to enheder, der gav måde at producere, hvad han kaldte "elektromagnetisk rotation".

En af disse enheder, der nu kaldes "homopolar motor", genererede en kontinuerlig cirkulær bevægelse, som blev frembragt af den magnetiske kraft, der cirkulerer rundt om en ledning, der udvides til en kviksølvbeholder med en magnet indeni. Levering af strøm til ledningen med et kemisk batteri vil rotere rundt om magneten.

Dette eksperiment dannede grundlaget for moderne elektromagnetiske teori. Sådan var Faradays følelser efter denne opdagelse, at han offentliggjorde resultaterne uden at høre ham med Wollaston eller Davy, hvilket resulterede i en kontrovers inden for Royal Society og Faradays opgave til andre aktiviteter end elektromagnetisme.

Fortyndelse af gas og køling (1823)

Baseret på teorien om John Dalton, kunne i udsætte alle gasser bringes til en flydende tilstand, Faraday demonstreret ved forsøg nøjagtigheden af ​​denne teori, foruden selvfølgelig baser med kølere og moderne frysere opererer.

Faraday formåede gennem væskeformning eller kondensering (forøgelse i tryk og nedgang i gastemperaturen) af chlor og ammoniak i en gasformig tilstand disse stoffer, der var blevet betragtet som "permanent gasform".

Endvidere ammoniak fik tilbage til sin gasformige tilstand, at bemærke, at under denne køleproces blev genereret.

Denne opdagelse viste, at en mekanisk pumpe kunne omdanne en gas til væske ved stuetemperatur, producere afkøling, når den vender tilbage til dens gasformige tilstand og komprimeres igen i væske..

Opdagelse af benzen (1825)

Faraday opdagede benzenmolekylet ved at isolere det og identificere det fra en olieagtig rest, der er afledt af produktionen af ​​belysningsgas, som han gav navnet "bicarburet of hydrogen".

Forudsat denne opdagelse en vigtig præstation af kemi på grund af de praktiske anvendelser af benzen.

Opdagelse af den elektromagnetiske induktion (1831)

Elektromagnetisk induktion var den store opdagelse af Faraday, som det lykkedes at forbinde to solenoider tråd omkring de modstående ender af en jernring.

Faraday tilsluttede en magnetventil til et galvanometer og så det til at forbinde og frakoble det andet batteri.

Når han afbryder og forbinder solenoiden, kan han bemærke, at når han passerede strøm gennem en magnetventil, blev en anden strøm midlertidigt induceret i den anden.

Årsagen til denne induktion skyldes den magnetiske fluxændring, der opstod, når der blev afbrudt og tilsluttet batteriet.

Dette eksperiment er nu kendt som "gensidig induktion", som opstår, når strømændringen i en induktor inducerer en spænding i en anden nærliggende inductor. Dette er den mekanisme, hvormed transformatorer arbejder.

Elektrolyse love (1834)

Michael Faraday var også en af ​​de vigtigste ansvarlige for skabelsen af ​​videnskaben om elektrokemi, den videnskab, der er ansvarlig for oprettelsen af ​​batterier, der i øjeblikket anvendes af mobile enheder.

Faraday formulerede sine to love af elektrolyse under udførelse af forskning i elektricitetens art.

Den første af disse anfører, at mængden af ​​stof deponeret i hver elektrode i en elektrolytisk celle er direkte proportional med mængden af ​​elektricitet, der passerer gennem cellen.

Den anden af ​​disse love fastsætter, at mængderne af forskellige elementer deponeret af en given mængde elektricitet er i andelen af ​​deres tilsvarende kemiske vægt.

Opdagelse af Faraday-effekten (1845)

Også kendt som Faraday rotation er denne effekt et magnetisk-optisk fænomen, som er interaktionen mellem lys og et magnetfelt i et medium.

Faraday-effekten forårsager rotationen af ​​et polariseringsplan, hvilket er lineært proportional med magnetfeltets komponent i udbredelsesretningen.

Faraday troede fast på, at lys var et elektromagnetisk fænomen, og at det skal påvirkes af elektromagnetiske kræfter.

Derfor fortsatte han efter en række mislykkede tests at teste et stykke massivt glas indeholdende spor af bly, som han lavede i sine dage med glasfremstilling.

På denne måde bemærkede han, at når en polariseret stråle af lys passerede gennem glasset i retning af en magnetisk kraft, roterede det polariserede lys i en vinkel, der var proportional med magnetfeltets styrke..

Derefter testede han dette med forskellige faste stoffer, væsker og gasser ved at få stærkere elektromagneter.

Opdagelse af diamagnetisme (1845)

Faraday opdagede, at alle materialer udviser en svag afstødning over for magnetiske felter, som han kaldte diamagnetisme.

Dvs., de skaber et induceret magnetfelt i modsat retning til et eksternt påført magnetfelt, der afstødes af det påførte magnetfelt

Han opdagede også, at paramagnetiske materialer opfører sig på modsatte måder, tiltrækkes af et anvendt eksternt magnetfelt.

Faraday viste at denne egenskab (diamagnetisk eller paramagnetisk) er til stede i alle stoffer. Diamagnetisme induceret med ekstra stærke magneter, kan bruges til at producere levitation.

referencer

  1. Michael Faraday. (2017, 9. juni). Hentet fra en.wikipedia.org.
  2. Michael Faraday. (2017, 8. juni). Hentet fra en.wikipedia.org.
  3. Benzen. (2017, 6 juni) Hentet fra en.wikipedia.org.
  4. Forgasning af gasser. (2017, maj 7) Hentet fra en.wikipedia.org.
  5. Faradays elektrolyse love. (2017, 4. juni). Hentet fra en.wikipedia.org.
  6. Faraday bur. (2017, 8. juni). Hentet fra en.wikipedia.org.
  7. Faraday's ice pail eksperiment. (2017, maj 3). Hentet fra en.wikipedia.org.
  8. Faraday effekt. (2017, 8. juni). Hentet fra en.wikipedia.org.
  9. Faraday effekt. (2017, maj 10). Hentet fra en.wikipedia.org.
  10. Hvem er Michael Faraday? Hvad var hans opdagelse inden for videnskaben? (2015, juni 6). Gendannet fra quora.com
  11. Michael Faradays 10 bedste bidrag til videnskaben. (2016, december 16). Hentet fra learnodo-newtonic.com.