Michael Faraday byl renomovaný britský vědec a fyzik 1791. století, známý svými významnými příspěvky k elektřině a magnetismu. Faraday, narozený v roce XNUMX v Londýně, zahájil svou kariéru jako učeň knihaře, ale jeho zájem o vědu ho dovedl k tomu, že se stal jedním z největších experimentátorů své doby. Mezi jeho objevy patří zákon elektromagnetické indukce, který je základem moderních elektromotorů a generátorů, a vývoj konceptu magnetických siločar. Faraday se také zasloužil o objev benzenu a diamantu jako alotropních forem uhlíku. Jeho vášeň pro vědu a jeho dovednosti experimentátora z něj udělaly zásadní postavu ve vývoji moderní fyziky.
Jaký byl Faradayův vliv na moderní vědu a techniku?
Michael Faraday byl britský fyzik a chemik, který žil v 19. století a je považován za jednoho z největších vědců v historii. Jeho příspěvky způsobily revoluci v moderní vědě a technice a měly významný dopad na různé oblasti poznání.
Faraday se narodil v roce 1791 do skromné rodiny a měl omezené vzdělání, ale jeho zvědavost a odhodlání z něj vedly brilantní samouk. Začal pracovat jako učeň knihaře, ale brzy se začal zajímat o vědu a získal práci asistenta Humphryho Davyho, tehdy proslulého chemika.
Faraday provedl řadu průlomových experimentů, které přispěly k rozvoji elektromagnetické teorie. Jeho objev elektromagnetické indukce byl milníkem v dějinách fyziky a jeho zákony elektrolýzy zůstávají zásadní pro naše chápání moderní chemie.
Faraday byl navíc zodpovědný za vynález prvního elektromotoru, čímž vydláždil cestu k širokému využití elektřiny v průmyslu i každodenním životě. Jeho výzkum byl také zásadní pro rozvoj elektroniky a moderní komunikace a přímo ovlivnil tvorbu zařízení, jako jsou rádia, televize a počítače.
Stručně řečeno, Faradayův vliv na moderní vědu a techniku byl obrovský. Jeho objevy a vynálezy vydláždily cestu pro věk elektřiny a elektroniky a formovaly svět, ve kterém dnes žijeme.
Experimenty prováděné Faradayem za účelem zkoumání elektromagnetických jevů ve fyzice.
Michael Faraday byl renomovaný britský fyzik a chemik 19. století, známý svými významnými příspěvky ke studiu elektromagnetických jevů. Faraday provedl řadu průlomových experimentů, které způsobily revoluci v oblasti fyziky a vydláždily cestu k rozvoji Maxwellovy elektromagnetické teorie.
Jedním z nejslavnějších Faradayových experimentů byl experiment s elektromagnetickou indukcí. V tomto experimentu Faraday objevil, že měnící se magnetické pole může v obvodu generovat elektrický proud. Demonstroval to tak, že ovinul vodivý drát kolem magnetu a pozoroval elektrický proud generovaný při pohybu magnetu tam a zpět. Tento objev byl zásadní pro vývoj elektrických generátorů a transformátorů.
Faraday dále zkoumal vztah mezi elektřinou a magnetismem a objevil, že magnetické pole může ovlivnit směr polarizovaného světelného paprsku. Provedl experiment známý jako elektromagnetická rotace světla, při kterém byl polarizovaný světelný paprsek při průchodu magnetickým polem odchylován. Tento objev byl zásadní pro vývoj elektromagnetické optiky.
Dalším důležitým experimentem, který Faraday provedl, byla elektrolýza, kde demonstroval, že průchodem elektrického proudu elektrolytem lze rozložit látky na jejich základní prvky. Tento experiment byl klíčový pro pochopení elektrochemických procesů a měl významné uplatnění v průmyslu.
Ve zkratce, Michael Faraday byl vizionářský vědec, který provedl řadu průlomových experimentů s cílem zkoumat elektromagnetické jevy ve fyzice. Jeho objevy způsobily revoluci v oblastech elektřiny a magnetismu a jeho příspěvky dodnes ovlivňují moderní vědu.
Význam Faradayova zákona v současné technologii: relevantní a aktuální analýza.
Michael Faraday Faraday byl renomovaný britský vědec a fyzik 1791. století, známý svými významnými příspěvky k oborům elektřiny a magnetismu. Narodil se v roce XNUMX do skromné rodiny a měl omezené vzdělání, ale jeho zvědavost a odhodlání ho dovedly k tomu, že se stal jedním z největších vědců své doby.
Mezi jeho mnoha objevy byl jedním z nejvýznamnějších Faradayův zákon, který popisuje vztah mezi měnícím se magnetickým polem a indukcí elektrického proudu. Tento zákon stanoví základy elektromagnetická indukce, základní princip provozu elektrických generátorů, transformátorů a elektromotorů.
Význam Faradayova zákona v současné technologii je nepopiratelný. Díky tomuto objevu bylo možné vyvinout řadu zařízení a spotřebičů, které využívají elektromagnetickou indukci k výrobě elektrické energie. Od výroby elektřiny v elektrárnách až po provoz elektroniky, jako jsou chytré telefony a počítače, je Faradayův zákon přítomen v mnoha aplikacích v našem každodenním životě.
Faradayův zákon je navíc nezbytný pro fungování pokročilejších technologií, jako jsou elektromobily a systémy obnovitelných zdrojů energie. Schopnost přeměňovat mechanickou energii na elektrickou a naopak je zásadní pro environmentální udržitelnost a hledání čistých, obnovitelných zdrojů energie.
Stručně řečeno, příspěvek Michael Faraday Jeho přínos vědě a technice byl obrovský a Faradayův zákon zůstává základním pilířem pro rozvoj nových technologií a inovativních řešení. Jeho odkaz přetrvává dodnes, přímo ovlivňuje svět, ve kterém žijeme, a formuje budoucnost lidstva.
Dopad Faradayových objevů na současnou vědu a jejich historický význam.
Michael Faraday byl jedním z nejvýznamnějších vědců 1791. století, známý svými revolučními příspěvky v oblasti elektřiny a magnetismu. Narodil se v roce XNUMX do chudé rodiny v Londýně a měl omezené vzdělání, ale jeho zvědavost a odhodlání ho dovedly k tomu, že se stal jedním z největších vědců své doby.
Faraday Provedl řadu experimentů, které vedly k důležitým objevům, jako je elektromagnetická indukce a elektrolýza. Jeho objevy byly zásadní pro rozvoj elektromagnetické teorie, kterou později formalizoval James Clerk Maxwell. Faraday navíc také zavedl důležité termíny v tomto oboru, jako například „anoda“, „katoda“ a „elektrolyt“.
Dopad objevů Faraday v současné vědě je neocenitelný. Jeho příspěvky vydláždily cestu pro vývoj technologií, jako jsou elektromotory, transformátory a generátory, které jsou základem naší současné společnosti. Jeho studie magnetického pole navíc ovlivnily obory, jako je fyzika částic a astronomie.
Z historického hlediska, Faraday Je připomínán jako jeden z největších vědců viktoriánské éry a jeden ze zakladatelů moderní fyziky. Jeho experimentální přístup a schopnost kreativně a inovativně myslet inspirují vědce dodnes.
Stručně řečeno, zjištění Faraday měli trvalý dopad na současnou vědu a jejich historický význam je nesporný. Jejich odkaz žije dál a jejich vliv lze vidět v různých oblastech vědy a techniky. Michael Faraday nepochybně zanechal ve světě vědy nesmazatelnou stopu.
Michael Faraday: biografie, zkušenosti a příspěvky
Michael Faraday (Newington Butt, 22. září 1791 – Hampton Court, 25. srpna 1867) byl britský fyzik a chemik, jehož hlavní přínosy se nacházejí v oblasti elektromagnetismu a elektrochemie. Mezi jeho přínosy vědě a tedy i lidstvu patří jeho práce v oblasti elektromagnetické indukce, diamagnetismu a elektrolýzy.
Vzhledem k ekonomické situaci své rodiny Faraday získal jen málo formálního vzdělání; proto od čtrnácti let byl zodpovědný za doplňování mezer rozsáhlým čtením během svého učení knihařem.
Jednou z knih, které nejvíce ovlivnily a ovlivnily vědce, byla Zlepšení mysli, od Isaaca Wattse.
Faraday byl vynikající experimentátor a své objevy sděloval srozumitelným jazykem. Ačkoli jeho matematické dovednosti nebyly nejlepší, James Clerk Maxwell shrnul svou práci a práci ostatních do sady rovnic.
Slovy úředníka Maxwella: „Použití siločar dokazuje, že Faraday byl skutečně skvělý matematik, od kterého by budoucí matematici mohli čerpat cenné a plodné metody.“
Na jeho počest je jednotka elektrické kapacity v Mezinárodní soustavě jednotek (SI) pojmenována Faradio (F).
Jako chemik Faraday objevil benzen, provedl výzkum chlorklatrátu, oxidačního číselného systému, a vytvořil to, co se později stalo známým jako předchůdce Bunsenova kahanu. Zpopularizoval také pojmy anoda, katoda, elektron a ion.
V oblasti fyziky se jeho výzkum a experimenty zaměřily na elektřinu a elektromagnetismus.
Jeho studium magnetického pole bylo zásadní pro rozvoj konceptu elektromagnetického pole a jeho vynález, který nazval „elektromagnetická rotační zařízení“, byl předchůdcem dnešního elektromotoru.
Životopis
Michael Faraday se narodil 22. září 1791 v čtvrti zvané Newington Butt, která se nachází jižně od Londýna v Anglii. Jeho rodina nebyla bohatá, a proto jeho formální vzdělání nebylo příliš rozsáhlé.
Michaelův otec byl James a praktikoval křesťanství. Jeho matka byla Margaret Hastwellová a před svatbou s Jamesem pracovala jako služebná v domácnosti. Michael měl tři sourozence a byl předposledním dítětem narozeným v tomto manželství.
Když bylo Michaelovi čtrnáct let, pracoval pro knihkupce a knihaře George Riebaua. V této práci zůstal sedm let, během nichž se mnohem lépe seznámil se čtením.
V této době ho začaly přitahovat vědecké jevy, zejména ty související s elektřinou.
Hloubkové školení
Ve věku 20 let, v roce 1812, se Michael začal účastnit různých konferencí, na které byl téměř vždy zván Williamem Dancem, anglickým hudebníkem, který založil Královskou filharmonickou společnost.
Mezi řečníky, ke kterým měl Michael přístup, patřili John Tatum, britský filozof a vědec, a Humphry Davy, anglický chemik.
Vztah s Humphrym Davym
Michael Faraday byl velmi metodický muž a psal velmi konkrétní poznámky, které posílal Davymu spolu se vzkazem, v němž žádal o práci.
Tyto poznámky tvořily knihu o asi 300 stranách a Davyho potěšily. O něco později utrpěl v laboratoři nehodu, která mu vážně poškodila zrak.
V této souvislosti Davy najal Faradaye jako svého asistenta. Zároveň – 1. března 1813 – Faraday získal místo asistenta chemie v Královském institutu.
Cestujte do Evropy
Mezi lety 1813 a 1815 procestoval Humphry Davy několik evropských zemí. Jeho tehdejší komorník se rozhodl cesty nezúčastnit, takže Faradayovi zůstalo místo, aby plnil povinnosti komorníka, přestože jeho rolí byl chemický asistent.
Říká se, že anglická společnost v té době byla extrémně třídní, a proto byl Faraday vnímán jako muž s podřadnými vlastnostmi.
Dokonce i Davyho žena trvala na tom, že se s Faradayem bude zacházet jako se sluhou, a odmítla ho přivítat ve svém kočáru nebo mu dovolit jíst s nimi.
Ačkoli tato cesta byla pro Faradaye velmi špatným obdobím v důsledku nepříznivého zacházení, kterého se mu dostalo, zároveň mu umožnila mít přímý kontakt s nejdůležitějšími vědeckými a akademickými oblastmi v Evropě.
Věnování elektřině
Od roku 1821 se Michael Faraday plně věnuje studiu elektřiny, magnetismu a možnostem obou prvků.
V roce 1825 Davy vážně onemocněl, a tak ho Faraday v laboratoři nahradil. Právě v této době navrhl několik svých teorií.
Jednou z nejrelevantnějších byla představa, že elektřina, magnetismus a světlo fungují jako triáda jednotného charakteru.
Téhož roku zahájil Faraday přednášky v Královském institutu, tzv. Vánoční přednášky Královského institutu , zaměřený zejména na děti a který se zabýval nejdůležitějšími vědeckými pokroky své doby, jakož i různými anekdotami a příběhy z oblasti vědy
Záměrem těchto přednášek bylo přiblížit vědu dětem, které neměly možnost formálně studovat, jak se to stalo jemu.
Svatba
V roce 1821 se Faraday oženil se Sarah Barnardovou. Jejich rodiny navštěvovaly stejný kostel a právě tam se i seznámili.
Faraday byl po celý svůj život velmi věřícím mužem a následoval sandemanskou církev, která se odvozovala od skotské církve. Faraday se aktivně účastnil života své církve, stal se jáhnem a dokonce i knězem na dva roky po sobě.
Z manželství Faradaye a Barnarda se nenarodily žádné děti.
Roky vynálezů
Faradayovy další roky byly plné vynálezů a experimentů. V roce 1823 objevil proces zkapalňování chloru (přeměna z plynného nebo pevného stavu do kapalného) a o dva roky později, v roce 1825, objevil stejný proces, s výjimkou benzenu.
V roce 1831 Faraday objevil elektromagnetickou indukci, z níž byl odvozen tzv. Faradayův zákon nebo zákon elektromagnetické indukce. O rok později, v roce 1832, obdržel čestné jmenování Ředitel občanského práva z Oxfordské univerzity.
O čtyři roky později Faraday objevil mechanismus, který fungoval jako ochranný kryt proti elektrickým šokům. Tento kryt byl nazýván Faradayovou klecí a později se stal jedním z nejrozšířenějších vynálezů dodnes.
V roce 1845 objevil jev, který odráží jasnou interakci mezi světlem a magnetismem; tento jev byl nazván Faradayův jev.
dík
Anglická monarchie nabídla Faradayovi jmenování Pane , což několikrát odmítl, protože to považoval za odporující jeho náboženskému přesvědčení; Faraday tento závazek spojil s hledáním uznání a marnivostí.
Královská společnost ho také navrhla, aby se stal jejím prezidentem, a Faraday tuto nabídku, učiněnou při dvou různých příležitostech, odmítl.
Královská švédská akademie věd ho v roce 1838 jmenovala zahraničním členem. O rok později se Faraday nervově zhroutil; po krátké době pokračoval ve studiu.
V roce 1844 ji Francouzská akademie věd začlenila mezi své zahraniční členy, kterými bylo pouze 8 osobností.
Poslední roky
V roce 1848 získal Michael Faraday dům milosti a přízně, což byly domy patřící anglickému státu a nabízené zdarma těmto významným osobnostem země s úmyslem poděkovat jim za jejich služby národu.
Tento dům se nacházel v Middlesexu, v Hampton Court, a Faraday v něm žil od roku 1858. Právě v tomto domě později zemřel.
Během těchto let ho kontaktovala anglická vláda a požádala ho o pomoc s vývojem chemických zbraní v kontextu krymské války, která probíhala v letech 1853 až 1856. Faraday tuto nabídku odmítl, protože považoval účast na tomto procesu za neetické.
Smrt
Michael Faraday zemřel 25. srpna 1867 ve věku 75 let. Kuriózní anekdotou z této doby je, že mu bylo nabídnuto pohřební místo ve slavném Westminsterském opatství, což odmítl.
Uvnitř tohoto kostela však najdete pamětní desku na počest Faradaye, která stojí poblíž hrobu Isaaca Newtona. Jeho tělo je v sekci disidentů na hřbitově Highgate.
Zkušenosti
Život Michaela Faradaye byl naplněn vynálezy a experimenty. Níže si podrobně popíšeme dva z jeho nejdůležitějších experimentů, které byly pro lidstvo transcendentální.
Faradayův zákon
Aby demonstroval tzv. Faradayův zákon nebo zákon elektromagnetické indukce, vzal Michael Faraday karton ve tvaru trubice, kolem kterého byl navinut izolovaný drát; tímto způsobem vytvořil cívku.
Pak vzal cívku a připojil ji k voltmetru, aby změřil indukovanou elektromotorickou sílu, zatímco skrz cívku procházel magnet.
V důsledku tohoto experimentu Faraday zjistil, že magnet v klidu nemůže generovat elektromotorickou sílu, ačkoli klid generuje silné magnetické pole. To se odráží ve skutečnosti, že magnetický tok cívkou se nemění.
Jak se magnet přibližuje k cívce, magnetický tok se rychle zvyšuje, dokud se magnet fakticky nedostane uvnitř cívky. Poté, co magnet projde cívkou, tento tok klesá.
Faradayova klec
Faradayova klec byla struktura, díky které se tomuto vědci podařilo chránit prvky před úrazy elektrickým proudem.
Faraday provedl tento experiment v roce 1836 a uvědomil si, že přebíjení vodiče ovlivňuje to, co je vně něj, a nikoli to, co je tímto vodičem uzavřeno.
Aby to Faraday demonstroval, obložil stěny místnosti hliníkovou fólií a vně místnosti generoval vysokonapěťové výboje pomocí elektrostatického generátoru.
Díky kontrole elektroskopem si Faraday mohl ověřit, že uvnitř místnosti ve skutečnosti nejsou žádné elektrické náboje.
Tento princip lze nyní pozorovat u kabelů a skenerů a existují i další objekty, které samy o sobě fungují jako Faradayovy klece, jako jsou auta, výtahy nebo dokonce letadla.
Hlavní příspěvky
Konstrukce zařízení s „elektromagnetickou rotací“
Poté, co dánský fyzik a chemik Hans Christian Ørsted objevil jev elektromagnetismu, se Humphry Davy a William Hyde Wollaston pokusili, ale neúspěšně, navrhnout elektromotor.
Faradayovi se po diskusi s těmito dvěma vědci podařilo vytvořit dvě zařízení, která umožnila vzniknout tomu, co nazval „elektromagnetická rotace“.
Jedno takové zařízení, dnes známé jako „homopolární motor“, generovalo nepřetržitý kruhový pohyb kruhovou magnetickou silou kolem drátu, který se rozprostíral až do nádoby s rtutí s magnetem uvnitř. Dodáváním energie do drátu z chemické baterie se drát otáčel kolem magnetu.
Tento experiment byl základem moderní elektromagnetické teorie. Faradayovo nadšení z tohoto objevu bylo takové, že výsledky publikoval bez konzultace s Wollastonem nebo Davym, což vedlo k kontroverzi v Královské společnosti a připisování Faradayovy činnosti jiným aktivitám než elektromagnetismu.
Zkapalňování a chlazení plynu (1823)
Na základě teorie Johna Daltona, v níž uvedl, že všechny plyny lze převést do kapalného stavu, Faraday prokázal pravdivost této teorie experimentem a navíc předpokládal, na jakém principu fungují moderní ledničky a mrazničky.
Zkapalněním neboli zkapalňováním (zvýšením tlaku a snížením teploty plynů) chloru a amoniaku v plynném skupenství se Faradayovi podařilo tyto látky převést do kapalného stavu, který byl do té doby považován za „permanentní plynný stav“.
Dále se mu podařilo vrátit amoniak do plynného stavu, přičemž pozoroval, že během tohoto procesu dochází k ochlazování.
Tento objev ukázal, že mechanické čerpadlo dokáže přeměnit plyn při pokojové teplotě na kapalinu, při návratu do plynného stavu jej ochladit a stlačit zpět do kapaliny.
Objev benzenu (1825)
Faraday objevil molekulu benzenu izolací a identifikací z olejovitého zbytku vznikajícího při výrobě osvětlovacího plynu, který nazval „hydrogenuhličitan vodíku“.
Za předpokladu, že tento objev je důležitým úspěchem v chemii, a to díky praktickým aplikacím benzenu.
Objev elektromagnetické indukce (1831)
Elektromagnetická indukce byla Faradayovým velkým objevem, kterého dosáhl připojením dvou drátových solenoidů k opačným koncům železného kroužku.
Faraday připojil jeden solenoid k galvanometru a sledoval, jak připojuje a odpojuje druhý solenoid od baterie.
Odpojením a připojením solenoidu zjistil, že když jedním solenoidem prochází proud, v druhém se dočasně indukuje jiný proud.
Příčinou této indukce je změna magnetického toku, ke které došlo při odpojení a připojení baterie.
Dnes je tento experiment známý jako „vzájemná indukce“, ke které dochází, když měnící se proud v jedné cívce indukuje napětí v jiné blízké cívce. Toto je mechanismus, na kterém fungují transformátory.
Zákony elektrolýzy (1834)
Michael Faraday byl také jednou z hlavních osobností zodpovědných za vytvoření vědy elektrochemie, vědy zodpovědné za výrobu baterií, které se v současnosti používají v mobilních zařízeních.
Při výzkumu povahy elektřiny formuloval Faraday své dva zákony elektrolýzy.
První z nich uvádí, že množství látky usazené na každé elektrodě elektrolytického článku je přímo úměrné množství elektřiny procházející článkem.
Druhý z těchto zákonů říká, že množství různých prvků uvolňovaných pro dané množství elektřiny je úměrné jejich ekvivalentní chemické hmotnosti.
Objev Faradayova jevu (1845)
Tento jev, známý také jako Faradayova rotace, je magnetooptický jev, což je interakce mezi světlem a magnetickým polem v médiu.
Faradayův jev způsobuje rotaci roviny polarizace, lineárně úměrné složce magnetického pole ve směru šíření.
Faraday pevně věřil, že světlo je elektromagnetický jev, a proto musí být ovlivněno elektromagnetickými silami.
Po sérii neúspěšných testů tedy otestoval kus pevného skla obsahujícího stopy olova, které vyrobil v době, kdy se věnoval sklářství.
Tímto způsobem pozoroval, že když paprsek polarizovaného světla prochází sklem ve směru magnetické síly, polarizované světlo se otáčí v úhlu úměrném síle magnetického pole.
Poté to testoval s různými pevnými látkami, kapalinami a plyny, čímž získal silnější elektromagnety.
Objev diamagnetismu (1845)
Faraday objevil, že všechny materiály vykazují slabé odpudivé účinky vůči magnetickým polím, což nazval diamagnetismus.
To znamená, že vytvářejí indukované magnetické pole v opačném směru než externě aplikované magnetické pole a jsou aplikovaným magnetickým polem odpuzovány.
Také zjistil, že paramagnetické materiály se chovají opačně, jsou přitahovány aplikovaným vnějším magnetickým polem.
Faraday prokázal, že tato vlastnost (diamagnetická nebo paramagnetická) je přítomna ve všech látkách. Indukovaný diamagnetismus pomocí extra silných magnetů lze využít k vyvolání levitace.
Odkazy
- Michael Faraday (9. června 2017). Získáno z en.wikipedia.org.
- Michael Faraday (8. června 2017). Získáno z en.wikipedia.org.
- Benzen (6. června 2017) Získáno z en.wikipedia.org.
- Zkapalňování plynů. (7. května 2017) Získáno z en.wikipedia.org.
- Faradayovy zákony elektrolýzy. (4. června 2017). Získáno z en.wikipedia.org.
- Faradayovy vodopády. (8. června 2017). Získáno z en.wikipedia.org.
- Faradayův experiment s kbelíkem ledu. (3. května 2017). Získáno z en.wikipedia.org.
- Faradayův jev (8. června 2017). Získáno z en.wikipedia.org.
- Faradayův jev (10. května 2017). Získáno z en.wikipedia.org.
- Kdo je Michael Faraday? Jaký byl jeho objev v oblasti vědy? (6. června 2015). Zdroj: quora.com
- 10 nejvýznamnějších příspěvků Michaela Faradaye k vědě. (16. prosince 2016). Získáno z learnodo-newtonic.com.