Michael Faraday (Newington Butt, 22 septembrie 1791 - Hampton Court, 25 august 1867) a fost un fizician și chimist de origine britanică, ale cărui contribuții principale sunt în domeniile electromagnetismului și electrochimiei. Printre contribuțiile sale la știință și, prin urmare, la umanitate, putem evidenția munca sa privind inducția electromagnetică, diamagnetismul și electroliza..
Din cauza condițiilor economice ale familiei sale, Faraday a primit puțină educație formală, așa că de la vârsta de paisprezece ani a fost responsabil pentru umplerea acestor lacune făcând un număr mare de lecturi în timpul uceniciei sale ca legător de cărți..
Una dintre cărțile pe care a legat-o și care l-a influențat cel mai mult pe omul de știință a fost Îmbunătățirea minții (Îmbunătățirea minții) de Isaac Watts.
Faraday a fost un experimentator excelent și și-a transmis concluziile într-un limbaj ușor de înțeles. Deși abilitățile sale matematice nu au fost cele mai bune, James Clerk Maxwell a rezumat munca sa și a altora într-un grup de ecuații.
În cuvintele Clerk Maxwell: „Folosirea liniilor de forță arată că Faraday a fost într-adevăr un mare matematician, de la care viitorii matematicieni ar putea obține metode valoroase și fertile”.
Unitatea de capacitate electrică a Sistemului Internațional de Unități (SI) se numește Farad (F) în onoarea sa.
Ca chimist, Faraday a descoperit benzenul, a efectuat cercetări cu privire la clatratul de clor, sistemul de numere de oxidare și a creat ceea ce va deveni cunoscut ca predecesorul arzătorului Bunsen. În plus, a popularizat termenii: anod, catod, electron și ion.
În domeniul fizicii, cercetările și experimentele sale s-au concentrat asupra electricității și electromagnetismului..
Studiul său asupra câmpului magnetic a fost fundamental pentru dezvoltarea conceptului de câmp electromagnetic și invenția sa, numită de el însuși ca „Dispozitive de rotație electromagnetică”, au fost precursorii actualului motor electric..
Indice articol
Michael Faraday s-a născut pe 22 septembrie 1791, într-un cartier numit Newington Butt, situat la sud de Londra, în Anglia. Familia sa nu era bogată, așa că educația sa formală nu era foarte extinsă.
Tatăl lui Mihai a fost numit Iacob și a fost practicant al doctrinei creștinismului. La rândul ei, mama ei se numea Margaret Hastwell și înainte de a se căsători cu James a lucrat ca femeie de serviciu. Michael avea 3 frați și era penultimul dintre copiii căsătoriei.
Când Michael avea paisprezece ani, a lucrat alături de George Riebau, care era librar și legator de cărți. Michael a rămas în această lucrare timp de șapte ani, timp în care a putut să se apropie mult mai mult de lectură..
În acest moment a început să fie atras de fenomenele științifice, în special de cele legate de electricitate..
La vârsta de 20 de ani, în 1812, Michael a început să participe la diferite prelegeri, invitat aproape întotdeauna de William Dance, un muzician englez care fondase Royal Philharmonic Society..
Unii dintre vorbitorii la care Michael a avut acces au fost John Tatum, un filosof și om de știință britanic, și Humphry Davy, un chimist de origine engleză..
Michael Faraday a fost un om foarte metodic și a scris note destul de specifice pe care le-a trimis lui Davy împreună cu o notă prin care cerea un loc de muncă..
Aceste note alcătuiau o carte de aproximativ 300 de pagini și lui Davy le plăceau foarte mult. Acesta din urmă a suferit un accident în laborator ceva timp mai târziu, care i-a afectat grav vederea..
În acest context, Davy l-a angajat pe Faraday ca asistent al său. În același timp - la 1 martie 1813 - Faraday a reușit să devină asistent de chimie la Royal Institution.
Între 1813 și 1815 Humphry Davy a călătorit prin diferite țări din Europa. Servitorul pe care îl avea la acel moment a decis să nu participe la călătorie, așa că Faraday a fost cel care a trebuit să îndeplinească sarcinile servitorului, chiar dacă funcția lui era aceea de asistent chimic..
Se spune că societatea engleză de atunci era extrem de clasistă, motiv pentru care Faraday a fost văzut ca un om cu caracteristici inferioare..
Chiar și soția lui Davy a insistat să-l trateze pe Faraday ca pe un servitor, refuzând să-l primească în trăsură sau să-l facă să mănânce cu ei..
Deși această călătorie a însemnat o perioadă foarte proastă pentru Faraday, ca urmare a tratamentului nefavorabil pe care l-a primit, în același timp a presupus că ar putea avea contact direct cu cele mai importante domenii științifice și academice din Europa..
Încă din 1821, Michael Faraday s-a dedicat în întregime studierii electricității, magnetismului și posibilităților ambelor elemente..
În 1825, Davy era grav bolnav, motiv pentru care Faraday a devenit înlocuitorul său în cadrul laboratorului. Acesta a fost momentul în care a propus mai multe dintre teoriile sale.
Una dintre cele mai relevante a fost noțiunea că atât electricitatea, cât și magnetismul și lumina au funcționat ca o triadă cu caracter unificat..
În același an, Faraday a început prelegeri la Royal Institution, numite Conferințele de Crăciun ale Instituției Regale, care au fost destinate în special copiilor și s-au ocupat de cele mai importante progrese științifice ale timpului, precum și de diferite anecdote și povești din domeniul științei.
Intenția acestor discuții a fost de a aduce știința mai aproape de acei copii care nu au avut ocazia să urmeze studii formale, așa cum i s-a întâmplat.
În 1821 Faraday s-a căsătorit cu Sarah Barnard. Familiile lor au participat la aceeași biserică și acolo s-au întâlnit.
Faraday a fost un om foarte religios de-a lungul vieții sale și a fost un adept al bisericii Sandemaniana, care a fost derivată din Biserica Scoției. A participat activ la biserica sa, de când a devenit diacon și chiar preot timp de doi ani la rând.
Nu s-au născut copii din căsătoria dintre Faraday și Barnard.
Anii următori ai lui Faraday au fost plini de invenții și experimente. În 1823 a descoperit procesul de lichefiere a clorului (trecerea de la starea gazoasă sau solidă la starea lichidă) și doi ani mai târziu, în 1825, a descoperit același proces, dar pentru benzen.
În 1831 Faraday a descoperit inducția electromagnetică, din care a fost generată așa-numita Lege a Faraday sau Legea inducției electromagnetice. Un an mai târziu, în 1832, a primit numirea onorifică a lui Doctor de drept civil în numele Universității din Oxford.
Patru ani mai târziu, Faraday a descoperit un mecanism care funcționa ca o cutie de protecție pentru șocurile electrice. Această cutie a fost numită cușca Faraday și a devenit ulterior una dintre cele mai utilizate invenții, chiar și astăzi.
În 1845 a descoperit efectul care reflectă o interacțiune clară între lumină și magnetism; acest efect a fost numit Efect Faraday.
Monarhia Angliei i-a oferit lui Faraday numirea domnule, la care a refuzat de mai multe ori, considerându-l contrar credințelor sale religioase; Faraday a asociat această întâlnire cu căutarea recunoașterii și cu vanitatea.
Societatea Regală a propus, de asemenea, să fie președintele acesteia, iar Faraday a respins această ofertă, făcută în două ocazii diferite..
Academia Regală de Științe din Suedia l-a numit membru străin în 1838. Un an mai târziu, Faraday a suferit o criză nervoasă; după o scurtă perioadă, și-a continuat studiile.
În 1844 Academia Franceză de Științe l-a încorporat în membrii săi străini, care erau doar 8 personalități.
În 1848 Michael Faraday a obținut o casă de grație și favoare, care erau acele case care aparțineau statului englez și care erau oferite gratuit acelor personalități relevante ale țării, cu intenția de a le mulțumi pentru serviciile prestate națiunii.
Această casă era în Middlesex, în Hampton Court, iar Faraday a locuit în ea din 1858. În acea casă a murit ulterior..
În acești ani, guvernul Angliei l-a contactat și i-a cerut să îi sprijine în procesul de fabricare a armelor chimice în cadrul războiului din Crimeea, care a avut loc între 1853 și 1856. Faraday a refuzat această ofertă, dat fiind că el a considerat-o lipsită de etică. să participe la acel proces.
Michael Faraday a murit pe 25 august 1867, când avea 75 de ani. O anecdotă curioasă a acestui moment este că i s-a oferit un loc de înmormântare în renumita mănăstire Westminster, un site pe care l-a respins..
Cu toate acestea, în interiorul acestei biserici puteți găsi o placă care îl onorează pe Faraday și se află lângă mormântul lui Isaac Newton. Corpul său se află în zona disidentă a cimitirului Highgate..
Viața lui Michael Faraday a fost plină de invenții și experimentări. În continuare vom detalia două dintre cele mai importante experimente pe care le-a realizat și care au fost transcendente pentru omenire.
Pentru a demonstra așa-numita Lege a Faraday sau Legea inducției electromagnetice, Michael Faraday a luat un carton sub forma unui tub pe care a înfășurat sârmă izolată; în acest fel a format o bobină.
Ulterior, a luat bobina și a conectat-o cu un voltmetru pentru a măsura forța electromotivă indusă în timp ce făcea un magnet să treacă prin bobină..
Ca o consecință a acestui experiment, Faraday a stabilit că un magnet în repaus nu este capabil să genereze forță electromotivă, deși fiind în repaus, el generează un câmp magnetic ridicat. Acest lucru se reflectă în faptul că, prin bobină, fluxul nu variază.
Pe măsură ce magnetul se apropie de bobină, fluxul magnetic crește rapid până când magnetul este de fapt în interiorul bobinei. Odată ce magnetul a trecut prin bobină, acest flux scade.
Cușca Faraday a fost structura prin care acest om de știință a reușit să protejeze elementele de descărcările electrice.
Faraday a efectuat acest experiment în 1836, dându-și seama că excesul de sarcină al unui conductor a afectat ceea ce se afla în afara acestuia și nu ceea ce era închis de respectivul conductor..
Pentru a demonstra acest lucru, Faraday a căptușit pereții unei camere cu folie de aluminiu și a generat descărcări de înaltă tensiune printr-un generator electrostatic în afara camerei..
Datorită verificării cu un electroscop, Faraday a reușit să verifice că, într-adevăr, nu existau sarcini electrice de niciun fel în interiorul camerei.
Acest principiu poate fi observat astăzi în cabluri și scanere și există și alte obiecte care, în sine, acționează ca cuști Faraday, cum ar fi mașinile, lifturile sau chiar avioanele..
După ce fizicianul și chimistul danez Hans Christian Ørsted a descoperit fenomenul electromagnetismului, Humphry Davy și William Hyde Wollaston au încercat și nu au reușit să proiecteze un motor electric..
Faraday, după ce s-a certat cu cei doi oameni de știință despre acest lucru, a reușit să creeze două dispozitive care au dus la producerea a ceea ce el a numit „rotație electromagnetică”..
Unul dintre aceste dispozitive, cunoscut în prezent ca „motor homopolar”, a generat o mișcare circulară continuă, care a fost produsă de forța magnetică circulară din jurul unui fir, care s-a extins la un container de mercur cu un magnet în interior. Prin furnizarea de curent firului cu o baterie chimică, acesta se va roti în jurul magnetului.
Acest experiment a oferit baza teoriei electromagnetice moderne. Așa a fost entuziasmul lui Faraday după această descoperire, încât a publicat rezultatele fără să-i consulte pe Wollaston sau Davy, rezultând controverse în cadrul Societății Regale și atribuirea lui Faraday la alte activități decât electromagnetismul..
Pe baza teoriei lui John Dalton, în care a afirmat că toate gazele ar putea fi aduse în stare lichidă, Faraday a demonstrat veridicitatea acestei teorii printr-un experiment, pe lângă faptul că și-a asumat baza pe care funcționează frigiderele și congelatoarele moderne..
Prin lichefierea sau lichefierea (creșterea presiunii și scăderea temperaturii gazelor) clorului și amoniacului în stare gazoasă, Faraday a reușit să aducă aceste substanțe într-o stare lichidă, care fusese considerată ca având o „stare gazoasă permanentă”..
În plus, a reușit să readucă amoniacul în starea sa gazoasă, observând că în timpul acestui proces a fost generată o răcire.
Această descoperire a arătat că o pompă mecanică poate transforma un gaz la temperatura camerei într-un lichid, poate produce răcire atunci când revine la starea sa gazoasă și poate fi comprimată din nou în lichid..
Faraday a descoperit molecula de benzen izolând-o și identificând-o dintr-un reziduu uleios, derivat din producția de gaz de iluminat, căruia i-a dat numele de "Bicarburet de hidrogen".
Presupunând că această descoperire este o realizare importantă a chimiei, datorită aplicațiilor practice ale benzenului.
Inducția electromagnetică a fost marea descoperire a lui Faraday, pe care a realizat-o prin conectarea a două solenoide de sârmă în jurul capetelor opuse ale unui inel de fier..
Faraday a conectat un solenoid la un galvanometru și l-a urmărit conectându-l și deconectându-l pe celălalt de la baterie.
Prin deconectarea și conectarea solenoidului, el a putut observa că atunci când a trecut curent printr-un solenoid, un alt curent a fost indus temporar în celălalt..
Cauza acestei inducții se datorează schimbării fluxului magnetic care a avut loc la deconectarea și conectarea bateriei.
Acest experiment este acum cunoscut sub numele de „inducție reciprocă”, care are loc atunci când schimbarea curentului într-un inductor induce o tensiune într-un alt inductor din apropiere. Acesta este mecanismul prin care funcționează transformatoarele.
Michael Faraday a fost, de asemenea, unul dintre principalii responsabili pentru crearea științei electrochimiei, știința responsabilă pentru crearea bateriilor utilizate în prezent de dispozitivele mobile..
În timp ce efectua cercetări despre natura electricității, Faraday și-a formulat cele două legi ale electrolizei.
Primul dintre acestea afirmă că cantitatea de substanță depusă pe fiecare electrod al unei celule electrolitice este direct proporțională cu cantitatea de electricitate care trece prin celulă..
A doua dintre aceste legi prevede că cantitățile diferitelor elemente depuse de o anumită cantitate de energie electrică sunt în proporție cu greutatea lor chimică echivalentă..
De asemenea, cunoscut sub numele de rotație Faraday, acest efect este un fenomen magnetic-optic, care este interacțiunea dintre lumină și un câmp magnetic într-un mediu.
Efectul Faraday determină rotația unui plan de polarizare, care este liniar proporțional cu componenta câmpului magnetic în direcția de propagare..
Faraday credea cu tărie că lumina este un fenomen electromagnetic și că, prin urmare, ar trebui să fie afectată de forțe electromagnetice..
Așadar, după o serie de încercări nereușite, el a continuat să testeze o bucată de sticlă solidă care conține urme de plumb, pe care a făcut-o în zilele sale de fabricare a sticlei..
În acest fel, el a observat că atunci când o rază de lumină polarizată a trecut prin sticlă, în direcția unei forțe magnetice, lumina polarizată s-a rotit la un unghi proporțional cu puterea câmpului magnetic..
Apoi, el a testat acest lucru cu diferite solide, lichide și gaze, obținând electro-magneți mai puternici..
Faraday a descoperit că toate materialele au o repulsie slabă către câmpurile magnetice, pe care le-a numit diamagnetism..
Adică creează un câmp magnetic indus în direcția opusă unui câmp magnetic aplicat extern, fiind respins de câmpul magnetic aplicat.
De asemenea, a descoperit că materialele paramagnetice se comportă în sens opus, fiind atrase de un câmp magnetic extern aplicat..
Faraday a arătat că această proprietate (diamagnetică sau paramagnetică) este prezentă în toate substanțele. Diamagnetismul indus cu magneți foarte puternici poate fi folosit pentru a produce levitație.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.