Faraday ve Elektromanyetizma

1791'de İtalyan anatomist Luigi Galvani (1737-98), parçalanmış bir kurbağanın kaslarının, pirinç ve demir sondalarla aynı anda dokunulduğunda kasıldığını tesadüfen keşfetti. İtalyan fizikçi Alessandro Volta (1745-1827) bu etkiyi iki farklı metalin temasına bağladı.

1800'de Royal Society Başkanı Joseph Banks'e (1743-1820) yazdığı bir mektupta Volta, doğru elektrik akımı üretebilen bir cihazın yaratıldığını duyurdu. Bu sözde oldu Tuzlu suya batırılmış karton bölücülerle ayrılmış, değişen çinko ve bakır disklerden oluşan bir "voltaik kutup".

Bilim adamları bu buluşun önemini hemen anladılar. Kısa süre sonra İngiliz Humphrey Davy (1778-1829), galvanik pil adı verilen ve ilk kez bir dizi kimyasal elementi izole etmesine izin veren daha güçlü bir "sütun" geliştirdi: sodyum, potasyum, magnezyum, kalsiyum, stronsiyum ve baryum. 1813'te Davy, Michael Faraday adında genç bir adamı Kraliyet Enstitüsü'nde asistan olarak kabul etti.

Fakir bir demircinin oğlu olan Faraday, 22 Eylül 1791'de Newington, Surrey'de doğdu.Sadece bir ilkokul eğitimi almayı başardı ve 14 yaşında Londra'daki ciltçilerden birinin yanında çıraklık yaptı. Mücellitlik mesleği, genç adama elinden geçen kitapları okuma fırsatı verdi. Faraday, Encyclopedia Britannica'daki elektrikle ilgili makaleden özellikle etkilendi. 1810'da, dersleri dinlemesine ve deneyler yapmasına izin veren şehrin felsefe topluluğuna katıldı.

1812'de çıraklığı sona erdiğinde, Faraday ciltçilik kariyerini bıraktı. Laboratuvarda meydana gelen patlama sonucu geçici olarak kör olan Davy, onu asistanı yaptı. 1813-15'te Davy, onu Volta ve Ampère de dahil olmak üzere birçok seçkin bilim insanı ile tanıştıkları Fransa ve İtalya'ya bir geziye çıkardı.

Elektrik ve manyetizma

1820'de Danimarkalı fizikçi Hans Oersted (1777-1851), bir telden geçen elektrik akımının pusula iğnesini saptırdığını keşfetti. Bu keşif büyük ilgi uyandırdı ve kısa süre sonra Paris'te vatandaşı François Arago (1786-1853) tarafından yürütülen bu deneyin bir gösterisini gören Andre Ampere (1775-1836), elektromanyetizmanın temel bir teorisini yaratmaya başladı.

Ampere, aynı yönde akım taşıyan tellerin birbirini çektiğini, zıt akımları taşıyan tellerin ittiğini ve içinden akım geçen bir tel bobininin (buna solenoid diyor) mıknatıs gibi davrandığını buldu. Ayrıca akımın büyüklüğünü ölçmek için yakındaki bir manyetik iğnenin sapmasını kullanmayı önerdi - bu fikir kısa süre sonra galvanometrenin icadına yol açtı.

O sırada Faraday, akım taşıyan bir iletkenin etrafında kapalı kuvvet çizgilerinin oluştuğu fikrini dile getirdi. Ekim 1821'deakım taşıyan bir telin etrafındaki bir mıknatısın veya sabit bir mıknatısın etrafındaki bir telin dönüşünü gösteren bir cihaz yaratır. Bu, elektrik enerjisinin mekanik enerjiye ilk dönüşümüydü.

Şu an ki nesil
Faraday, kimyasal araştırmaları durdurmadan, bir manyetik alan kullanılarak bir elektrik akımının nasıl yaratılabileceğini buldu. Bu keşfi Ağustos 1831'de neredeyse tesadüfen yaptı.

Manyetik alan ile elektrik akımı arasındaki ilişkiyi keşfetmeye çalışırken, bir demir çubuğun etrafına iki bobin sardı, ardından manyetik alan oluşturmak için birini bir pile bağladı ve diğerini bir galvanometre aracılığıyla kapattı. İlk bobinde hiçbir şey olmadı, ancak Faraday, galvanometrenin iğnesinin, ilk bobinde akım göründüğü veya kaybolduğu anda seğirdiğini fark etti. Akımın manyetik alanda bir değişikliğe neden olduğu sonucuna vardı.

1824'te Arago, bakır diskin dönüşünün, üzerinde bulunan pusula iğnesini saptırdığını fark etti. Bu etkinin nedeni bilinmiyordu. Faraday, diskin manyetik bir alanda dönmesinin, içinde bir elektrik akımı oluşmasına neden olduğuna ve bunun da iğneyi saptıran bir manyetik alan oluşturduğuna inanıyordu.

Ekim 1831'de, bir at nalı mıknatısının kutupları arasında dönen bir bakır diskin olduğu benzer bir cihaz yaptı.

Diskin merkezi ve kenarı, doğru akımın akışını gösteren bir galvanometreye bağlandı. Bu keşiften üç ay sonra Faraday, tasarımı bugüne kadar kökten değişmeyen bir transformatör ve elektrik jeneratörü icat etti.

elektroliz kanunları

Faraday, elektrolizin temel yasalarını formüle ederek elektrik bilgisini kimyaya uygulayabildi."Anot", "katot", "katyon", "elektrot" ve "elektrolit" terimlerini bilimsel kullanıma soktu. Elektrostatik deşarjları inceledikten sonra bunların kısa ömürlü bir elektrik akımını temsil ettiğini gösterdi.

1839'da Faraday'ın sağlığı kötüleşti ve araştırma çalışmalarını durdurdu, ancak 1845'te manyetik alanın polarize ışık üzerindeki etkisiyle ilgilenerek araştırmasına devam etti. Polarizasyon düzlemini döndürmek için güçlü bir elektromıknatısın kullanılabileceğini keşfetti. Bu, onu daha sonra James Clerk Maxwell (1831-79) tarafından matematiksel biçimde formüle edilen ışığın elektromanyetik teorisini yaratmaya yöneltti.

Faraday, 1862'de Kraliyet Enstitüsünde çalışmayı bıraktı ve ardından 25 Ağustos 1867'de öldüğü Hampton Court Sarayı'nda Kraliçe Victoria tarafından kendisine verilen odalarda inzivaya çekildi.