Biografi Michael Faraday, percubaan dan sumbangan



Michael Faraday (Newington Butt, 22 September 1791 - Hampton Court, 25 Ogos 1867) adalah seorang ahli fizik dan ahli kimia dari asal Inggeris yang sumbangan utamanya adalah dalam bidang elektromagnetisme dan elektrokimia. Antara sumbangannya kepada sains, dan oleh itu kepada manusia, kita dapat menyerlahkan kerjanya dalam induksi elektromagnetik, diamagnetisme dan elektrolisis.

Disebabkan keadaan ekonomi keluarganya, Faraday menerima pendidikan formal yang sedikit, sehingga sejak empat belas tahun beliau bertanggungjawab untuk mengisi jurang ini dengan melakukan banyak bacaan semasa latihannya sebagai penjual buku.

Salah satu buku yang terikat dan yang paling mempengaruhi ahli sains ialah Peningkatan Minda (Peningkatan Minda) oleh Isaac Watts.

Faraday adalah seorang penguji yang cemerlang dan menyampaikan penemuannya dalam bahasa yang mudah difahami. Walaupun kemahiran matematiknya bukan yang terbaik, James Clerk Maxwell menyimpulkan karyanya dan orang lain dalam kumpulan persamaan.

Dalam kata-kata Clerk Maxwell: "penggunaan garis kuasa menunjukkan bahawa Faraday sebenarnya seorang ahli matematik yang hebat, dari mana ahli matematik masa depan boleh menghasilkan kaedah yang berharga dan subur."

Unit kapasiti elektrik Unit Sistem Antarabangsa (SI) dipanggil Faradio (F) untuk penghormatannya.

Sebagai ahli kimia, Faraday menemui Benzene, melakukan penyelidikan mengenai clathrate klorit, sistem nombor pengoksidaan dan mencipta apa yang akan dikenali sebagai pendahulu pembakar Bunsen. Di samping itu, beliau mempopularkan istilah: anoda, katod, elektron dan ion.

Dalam bidang fizik, penyelidikan dan percubaannya ditujukan kepada elektrik dan elektromagnetisme.

Kajian beliau tentang medan magnet adalah asas bagi pembangunan konsep medan elektromagnetik dan ciptaannya, yang dinamakan sendiri sebagai "peranti putaran elektromagnetik", adalah prekursor motor elektrik semasa. 

Indeks

  • 1 Biografi
    • 1.1 Memperdayakan latihan
    • 1.2 Hubungan dengan Humphry Davy
    • 1.3 Lawatan ke Eropah
    • 1.4 Pemberian kepada elektrik
    • 1.5 Perkahwinan
    • 1.6 tahun ciptaan
    • 1.7 Penghargaan
    • 1.8 tahun terakhir
    • 1.9 Kematian
  • 2 Eksperimen
    • 2.1 Hukum Faraday
    • 2.2 sangkar Faraday
  • 3 Sumbangan utama
  • 4 Rujukan

Biografi

Michael Faraday dilahirkan pada 22 September 1791, di sebuah kawasan yang dikenali sebagai Newington Butt, yang terletak di selatan London, di England. Keluarganya tidak kaya, jadi pendidikan formalnya tidak begitu luas.

Bapa Michael dinamakan James dan merupakan seorang pengamal doktrin agama Kristian. Bagi pihaknya, ibunya bernama Margaret Hastwell dan sebelum berkahwin dengan James, dia bekerja sebagai pekerja rumah tangga. Michael mempunyai 3 saudara lelaki, dan merupakan anak sulung dari anak-anak pernikahan itu.

Apabila Michael berumur empat belas tahun, dia bekerja bersama George Riebau, yang merupakan seorang penjual buku dan penjual buku. Michael kekal dalam karya ini selama tujuh tahun, masa di mana dia mempunyai kemungkinan untuk membaca lebih banyak lagi.

Pada masa ini dia mula tertarik dengan fenomena saintifik, terutama yang berkaitan dengan elektrik.

Memperdalam latihan

Pada usia 20, pada tahun 1812, Michael mula menghadiri persidangan yang berbeza, hampir selalu dijemput oleh William Dance, seorang pemuzik Inggeris yang mengasaskan Royal Philharmonic Society.

Beberapa pensyarah Michael yang mempunyai akses ke adalah John Tatum, ahli falsafah dan saintis Inggeris, dan Humphry Davy, seorang ahli kimia dari asal Inggeris.

Hubungan dengan Humphry Davy

Michael Faraday adalah seorang lelaki yang sangat teratur dan menulis nota yang sangat spesifik bahawa dia dihantar ke Davy bersama dengan nota di mana dia meminta kerja.

Nota-nota ini adalah buku kira-kira 300 halaman dan banyak menyukai Davy. Yang terakhir mengalami kemalangan di makmal pada suatu masa yang kemudian, yang rosak teruknya.

Dalam konteks ini, Davy menyewa Faraday sebagai pembantunya. Pada masa yang sama-1 Mac 1813-Faraday berjaya menjadi pembantu kimia di Institut Diraja.

Perjalanan ke Eropah

Antara 1813 dan 1815 Humphry Davy mengembara ke beberapa negara di Eropah. Hamba yang ketika itu memutuskan untuk tidak menghadiri perjalanan itu, maka Faraday adalah orang yang harus memenuhi tugas hamba, walaupun peranannya adalah pembantu kimia.

Dikatakan bahawa masyarakat Inggeris pada masa itu sangat klasik, itulah sebabnya Faraday dilihat sebagai seorang lelaki dengan ciri-ciri inferior.

Malah, isteri Davy berkeras untuk merawat Faraday sebagai hamba, enggan menerima dia dalam keretanya atau untuk makan bersama mereka..

Walaupun perjalanan ini bermakna masa yang amat teruk untuk Faraday sebagai akibat dari rawatan yang tidak diingini yang diterima, pada masa yang sama ia menunjukkan bahawa dia boleh mempunyai hubungan langsung dengan bidang ilmiah dan akademik yang paling penting di Eropah..

Dedikasi kepada elektrik

Sejak 1821 Michael Faraday telah mengabdikan diri sepenuhnya untuk mengkaji elektrik, kemagnetan dan kemungkinan kedua-dua unsur.

Pada tahun 1825 Davy sangat sakit, oleh itu Faraday menjadi penggantinya di makmal. Ini adalah masa apabila beliau mencadangkan beberapa teori beliau.

Salah satu yang paling relevan adalah tanggapan bahawa elektrik dan magnet dan cahaya berfungsi sebagai triad dengan watak yang bersatu.

Pada tahun yang sama, Faraday memulakan perbincangan di Institut Diraja, yang dipanggil Ceramah Krismas Institusi Diraja, yang ditujukan terutamanya pada kanak-kanak dan menangani kemajuan saintifik yang paling penting pada masa itu, serta mengenai anekdot dan cerita yang berbeza dari bidang sains.

Tujuan ceramah ini adalah untuk membawa sains lebih dekat kepada kanak-kanak yang tidak berpeluang untuk belajar secara formal, kerana ia berlaku kepadanya.

Perkahwinan

Pada tahun 1821, Faraday telah berkahwin dengan Sarah Barnard. Keluarga mereka menghadiri gereja yang sama dan di sana mereka bertemu.

Faraday adalah seorang yang sangat religius sepanjang hidupnya dan menjadi pengikut gereja Sandemania, yang berasal dari Gereja Scotland. Beliau aktif menyertai gerejanya, sejak ia menjadi seorang diakon dan bahkan seorang imam selama dua tahun berturut-turut..

Tiada anak lahir dari pernikahan antara Faraday dan Barnard.

Tahun penemuan

Tahun-tahun Faraday penuh dengan penemuan dan eksperimen. Pada tahun 1823 dia mendapati proses pencairan klorin (perubahan dari gas atau keadaan pepejal kepada keadaan cair) dan dua tahun kemudian, pada tahun 1825, dia mendapati proses yang sama tetapi untuk benzena.

Pada tahun 1831 Faraday mendapati induksi elektromagnetik, yang mana undang-undang Faraday yang dipanggil atau Hukum Induksi Elektromagnetik dihasilkan. Setahun kemudian, pada tahun 1832, beliau menerima pelantikan kehormatan Doktor undang-undang sivil dari Universiti Oxford.

Empat tahun kemudian, Faraday telah menemui satu mekanisme yang berfungsi sebagai kotak kejutan elektrik pelindung. Kotak ini dipanggil sangkar Faraday dan kemudian menjadi salah satu ciptaan yang paling banyak digunakan, walaupun hari ini.

Pada tahun 1845 dia mendapati kesan yang mencerminkan interaksi yang jelas antara cahaya dan kemagnetan; kesan ini diketuai oleh nama Faraday Effect.

Penghargaan

Raja monarki England menawarkan Faraday pelantikan tuan, yang dia enggan beberapa kali kerana dia menganggapnya menentang kepercayaan agamanya; Faraday mengaitkan pelantikan ini dengan mencari pengiktirafan dan kesombongan.

Persatuan Diraja juga mencadangkan bahawa dia menjadi presiden dan Faraday menolak tawaran ini, dibuat pada dua kesempatan yang berbeza.

Akademi Sains Diraja Sweden melantiknya sebagai ahli asing pada tahun 1838. Setahun kemudian, Faraday mengalami kerosakan saraf; Selepas tempoh yang singkat, beliau meneruskan pengajiannya.

Pada tahun 1844, Akademi Sains Perancis menggabungkannya ke dalam ahli asingnya, yang hanya mempunyai 8 keperibadian.

Tahun akhir

Pada tahun 1848 Michael Faraday memperoleh rumah rahmat dan nikmat, yang merupakan tempat tinggal milik negara Inggeris dan ditawarkan secara percuma kepada orang-orang yang berkaitan dengan negara ini, dengan tujuan mengucapkan terima kasih atas perkhidmatan yang diberikan kepada negara..

Rumah ini berada di Middlesex, di Mahkamah Hampton, dan Faraday didiami dari tahun 1858. Di rumah itu ia kemudian meninggal dunia.

Selama bertahun-tahun kerajaan Inggeris menghubungi beliau dan meminta beliau untuk menyokong mereka dalam proses membangun senjata kimia dalam rangka Perang Krimea, yang berlaku antara 1853 dan 1856. Faraday enggan Tawaran ini, kerana dia menganggapnya tidak beretika untuk mengambil bahagian dalam proses ini.

Kematian

Michael Faraday meninggal pada 25 Ogos 1867, ketika berusia 75 tahun. Anekdot yang ingin tahu pada saat ini adalah bahawa dia ditawarkan tapak perkuburan di Westminster Abbey yang terkenal, tapak yang ditolaknya.

Walau bagaimanapun, di dalam gereja ini, anda dapat mencari plak yang menghormati Faraday dan terletak berhampiran makam Isaac Newton. Tubuhnya terletak di kawasan pembangkang Highgate Cemetery.

Eksperimen

Kehidupan Michael Faraday penuh dengan penemuan dan percubaan. Seterusnya kita akan terperinci dua eksperimen terpenting yang dia jalankan dan yang transenden untuk kemanusiaan.

Undang-undang Faraday

Untuk menunjukkan apa yang disebut Faraday Law atau Law of Electromagnetic Induction, Michael Faraday mengambil kadbod dalam bentuk tiub yang dia melukai wayar terpencil; dengan cara ini dia membentuk gegelung.

Seterusnya, dia mengambil gegelung dan menyambungkannya dengan voltmeter untuk mengukur daya elektromotiv yang disebabkan sambil menyebabkan magnet melewati gegelung.

Sebagai hasil daripada eksperimen ini, Faraday menentukan bahawa magnet di rehat tidak mampu menghasilkan daya elektromotive, walaupun sedang berehat menghasilkan medan magnet yang tinggi. Ini dicerminkan dalam fakta bahawa, melalui gegelung, aliran tidak berbeza-beza.

Apabila magnet menghampiri gegelung, fluks magnet meningkat dengan cepat sehingga magnet berkesan di dalam gegelung. Setelah magnet telah melewati gegelung, aliran ini turun.

Sangkar Faraday

Sangkar Faraday adalah struktur di mana saintis ini berjaya melindungi unsur-unsur dari kejutan elektrik.

Faraday dilakukan eksperimen ini pada tahun 1836, menyedari bahawa beban lebihan pemandu terjejas apa yang di luar ini tidak apa yang tertutup oleh kata pemandu.

Dengan tujuan mendemonstrasikan ini, Faraday membariskan dinding bilik dengan kerajang aluminium dan menjana pelepasan voltan tinggi melalui penjana elektrostatik di luar bilik..

Terima kasih kepada pengesahan dengan elektroskop, Faraday dapat mengesahkan bahawa, sebenarnya, tiada caj elektrik apa-apa jenis di dalam bilik.

Prinsip ini kini boleh dilihat dalam kabel dan pengimbas, dan terdapat objek lain dalam diri mereka, bertindak sebagai sangkar Faraday, seperti kereta, lif atau kapal terbang.

Sumbangan utama

Pembinaan "peranti putaran elektromagnet"

Selepas ahli fizik dan kimia Denmark, Hans Christian Ørsted menemui fenomena elektromagnetisme, Humphry Davy dan William Hyde Wollaston cuba dan gagal mencuba merancang motor elektrik.

Faraday, selepas berbincang dengan kedua-dua saintis tentang hal ini, berjaya membuat dua alat yang menghasilkan cara untuk menghasilkan apa yang dipanggil "putaran elektromagnetik".

Salah satu peranti ini, kini dikenali sebagai "motor homopolar", menjana gerakan membulat berterusan, yang dihasilkan oleh daya magnet lilitan sekitar wayar yang meluas kepada bekas merkuri dengan magnet di dalam. Membekalkan semasa ke wayar dengan bateri kimia, ini akan berputar di sekeliling magnet.

Percubaan ini membentuk asas teori elektromagnetik moden. Begitulah emosi Faraday selepas penemuan ini, yang menerbitkan hasil tanpa berunding Wollaston atau Davy, yang menyebabkan kontroversi dalam Royal Society dan peruntukan lain aktiviti yang berbeza Faraday elektromagnetisme.

Pencairan gas dan penyejukan (1823)

Berdasarkan teori John Dalton, dalam mendedahkan semua gas boleh dibawa kepada keadaan cecair, Faraday ditunjukkan oleh eksperimen ketepatan teori ini, selain daripada pangkalan kursus dengan penyejuk dan penyejuk beku moden beroperasi.

Pencairan atau liquification oleh (tekanan meningkat dan suhu dikurangkan gas) klorin dan ammonia dalam keadaan gas, Faraday dikemudikan keadaan cecair beliau bahan-bahan ini yang telah dianggap sebagai "keadaan gas tetap".

Di samping itu, ia berjaya mengembalikan ammonia ke keadaan gasnya, memerhatikan bahawa semasa proses ini penyejukan dihasilkan.

Penemuan ini menunjukkan bahawa pam mekanikal boleh menghidupkan gas ke dalam cecair pada suhu bilik, menghasilkan penyejukan apabila ia kembali ke keadaan gasnya dan dikemas dalam cecair sekali lagi..

Penemuan benzena (1825)

Faraday menemui molekul benzena dengan mengasingkannya dan mengenalinya dari sisa berminyak, yang diperolehi daripada pengeluaran gas pencahayaan, yang mana dia memberikan nama "Bicarburet hidrogen".

Dengan mengandaikan penemuan ini merupakan pencapaian penting dalam kimia, kerana penggunaan benzena praktikal.

Penemuan induksi elektromagnet (1831)

Induksi elektromagnetik adalah penemuan Faraday yang hebat, yang dicapai dengan menghubungkan dua solenoid wayar di sekeliling ujung yang berlawanan dari cincin besi.

Faraday menghubungkan solenoid dengan galvanometer dan melihatnya menyambung dan memutuskan sambungan bateri lain.

Apabila memutuskan sambungan dan menyambungkan solenoid, dia dapat memerhatikan bahawa ketika ia melewati arus solenoid semasa, arus yang lain diinduksi sementara di lain.

Penyebab induksi ini adalah disebabkan oleh perubahan fluks magnet yang berlaku apabila melepaskan dan menyambungkan bateri.

Eksperimen ini kini dikenali sebagai "induksi bersama", yang berlaku apabila perubahan semasa dalam induktor menginduksi suatu voltan di induktor berdekatan lain. Inilah mekanisme yang mana kerja transformer berfungsi.

Undang-undang elektrolisis (1834)

Michael Faraday juga merupakan salah satu yang bertanggungjawab utama dalam penciptaan sains elektrokimia, sains yang bertanggungjawab untuk penciptaan bateri yang kini digunakan oleh peranti mudah alih.

Semasa menjalankan penyelidikan tentang sifat elektrik, Faraday merumuskan dua undang-undang elektrolisisnya.

Yang pertama menyatakan bahawa jumlah bahan yang didepositkan pada setiap elektrod sel elektrolisis adalah berkadar terus dengan jumlah tenaga elektrik yang melewati sel.

Kedua undang-undang ini menyatakan bahawa jumlah unsur-unsur yang berbeza yang disimpan oleh sejumlah tenaga elektrik adalah dalam nisbah berat badan kimia yang setara.

Penemuan kesan Faraday (1845)

Juga dikenali sebagai putaran Faraday, kesan ini adalah fenomena magnetik optik, yang merupakan interaksi antara cahaya dan medan magnet dalam medium.

Kesan Faraday menyebabkan putaran satah polarisasi, yang linear berkadaran dengan komponen medan magnet ke arah penyebaran.

Faraday yakin bahawa cahaya adalah fenomena elektromagnetik dan bahawa ia mesti dipengaruhi oleh daya elektromagnetik.

Oleh itu, selepas satu siri ujian yang tidak berjaya, dia terus menguji sekeping kaca pepejal yang mengandungi kesan timbal, yang dibuatnya pada zaman pembuatan kaca.

Dengan cara ini, dia memerhatikan bahawa apabila rasuk terpolarisasi cahaya melalui kaca, ke arah daya magnet, cahaya berpolarisasi diputar pada sudut yang berkadar dengan kekuatan medan magnet..

Kemudian dia menguji ini dengan pepejal, cecair dan gas yang berbeza dengan mendapatkan elektromagnet yang lebih kuat.

Penemuan diamagnetisme (1845)

Faraday mendapati bahawa semua bahan mempamerkan penolakan lemah terhadap medan magnet, yang dipanggil diamagnetisme.

Iaitu, mereka mewujudkan medan magnet yang diinduksi dalam arah yang bertentangan ke medan magnet luar yang digunakan, ditolak oleh medan magnet yang digunakan

Dia juga mendapati bahawa bahan-bahan paramagnetic berkelakuan secara bertentangan, tertarik oleh medan magnet luar yang dikenakan.

Faraday menunjukkan bahawa harta ini (diamagnetic atau paramagnetic) ada dalam semua bahan. Diamagnetisme yang disebabkan oleh magnet tambahan yang kuat, boleh digunakan untuk menghasilkan levitation.

Rujukan

  1. Michael Faraday. (2017, 9 Jun). Diambil dari en.wikipedia.org.
  2. Michael Faraday. (2017, 8 Jun). Diambil dari en.wikipedia.org.
  3. Benzene (2017, 6 Jun) Diperolehi daripada en.wikipedia.org.
  4. Cecair gas. (2017, 7 Mei) Diperolehi daripada en.wikipedia.org.
  5. Undang-undang elektrolisis Faraday. (2017, 4 Jun). Diambil dari en.wikipedia.org.
  6. Sangkar Faraday. (2017, 8 Jun). Diambil dari en.wikipedia.org.
  7. Eksperimen ais ais Faraday. (2017, 3 Mei). Diambil dari en.wikipedia.org.
  8. Kesan Faraday. (2017, 8 Jun). Diambil dari en.wikipedia.org.
  9. Kesan Faraday. (2017, Mei 10). Diambil dari en.wikipedia.org.
  10. Siapa Michael Faraday? Apakah penemuannya dalam bidang sains? (2015, 6 Jun). Pulih daripada quora.com
  11. Penyumbang 10 terbaik Michael Faraday kepada sains. (2016, 16 Disember). Diambil dari learnodo-newtonic.com.