MICHAEL FARADAY: BIOGRAFI, EKSPERIMENTER OG BIDRAG - VITENSKAP - 2026

Michael Faraday (Newington Butt, 22. september 1791 - Hampton Court, 25. august 1867) var en fysiker og kjemiker av britisk opprinnelse, hvis viktigste bidrag er innen områdene elektromagnetisme og elektrokjemi. Blant hans bidrag til vitenskap, og derfor til menneskeheten, kan vi fremheve hans arbeid med elektromagnetisk induksjon, diamagnetisme og elektrolyse.

På grunn av familiens økonomiske forhold fikk Faraday liten formell utdanning, så fra han var fjorten år var han ansvarlig for å fylle disse manglene ved å gjøre en stor mengde opplesninger i løpet av læretiden som bokbind.

En av bøkene han bandt og som mest påvirket forskeren var The Improvement of the Mind av Isaac Watts.

Faraday var en utmerket eksperimentator og formidlet funnene sine på lettfattelig språk. Selv om hans matematiske evner ikke var de beste, oppsummerte James Clerk Maxwell arbeidet og andres arbeid i en gruppe ligninger.

I ordene til Clerk Maxwell: "Bruken av kraftlinjene viser at Faraday virkelig var en stor matematiker, som fremtidige matematikere kunne utlede verdifulle og fruktbare metoder fra."

Enheten for elektrisk kapasitet til International System of Units (SI) kalles Farad (F) til hans ære.

Som kjemiker oppdaget Faraday benzen, forsket på klor-klatrat, oksidasjonsnummer-systemet og skapte det som skulle bli kjent som forgjengeren til Bunsen-brenneren. I tillegg populariserte han begrepene: anode, katode, elektron og ion.

På området fysikk fokuserte hans forskning og eksperimenter på elektrisitet og elektromagnetisme.

Hans studie av magnetfeltet var grunnleggende for utviklingen av konseptet med elektromagnetisk felt, og oppfinnelsen hans, som ble kalt av seg selv som "elektromagnetiske rotasjonsenheter", var forløperne for den nåværende elektriske motoren.

Biografi

Michael Faraday ble født 22. september 1791, i et nabolag kalt Newington Butt, som ligger sør for London, i England. Familien hans var ikke velstående, så hans formelle utdanning var ikke særlig omfattende.

Faren til Michael fikk navnet James og han var en utøver av en læren om kristendommen. Hennes mors navn var Margaret Hastwell, og før hun giftet seg med James jobbet hun som husarbeider. Michael hadde 3 søsken, og var den nest siste av ekteskapets barn.

Da Michael var fjorten år gammel jobbet han sammen med George Riebau, som var en bokhandler og bokbind. Michael forble i dette arbeidet i syv år, hvor han var i stand til å komme mye nærmere lesing.

På dette tidspunktet begynte han å bli tiltrukket av vitenskapelige fenomener, spesielt de relatert til elektrisitet.

Utdyping av trening

I en alder av 20, i 1812, begynte Michael å delta på forskjellige forelesninger, nesten alltid invitert av William Dance, en engelsk musiker som hadde grunnlagt Royal Philharmonic Society.

Noen av talerne som Michael hadde tilgang til, var John Tatum, en britisk filosof og vitenskapsmann, og Humphry Davy, en kjemiker av engelsk opprinnelse.

Forholdet til Humphry Davy

Michael Faraday var en veldig metodisk mann og skrev ganske spesifikke notater som han sendte til Davy sammen med en lapp som ba om en jobb.

Disse notene utgjorde en bok på rundt 300 sider, og Davy likte dem veldig. Sistnevnte pådro seg en ulykke på laboratoriet en tid senere, noe som alvorlig skadet synet hans.

I denne sammenhengen ansatt Davy Faraday som sin assistent. På samme tid - 1. mars 1813 - ble Faraday kjemiassistent ved Royal Institution.

Tur til Europa

Mellom 1813 og 1815 reiste Humphry Davy gjennom forskjellige land i Europa. Tjeneren han hadde på den tiden bestemte seg for ikke å delta på turen, så Faraday var den som måtte oppfylle tjenerens oppgaver, selv om hans funksjon var en kjemisk assistent.

Det sies at det engelske samfunnet på den tiden var ekstremt klasseorientert, og det er grunnen til at Faraday ble sett på som en mann med dårligere egenskaper.

Til og med Davys kone insisterte på å behandle Faraday som en tjener, og nektet å motta ham i vognen sin eller få ham til å spise med dem.

Selv om denne turen betydde en veldig dårlig tid for Faraday som et resultat av den ugunstige behandlingen han fikk, innebar det samtidig at han kunne ha direkte kontakt med de viktigste vitenskapelige og akademiske felt i Europa.

Dedikasjon til strøm

Allerede i 1821 viet Michael Faraday seg helt til å studere elektrisitet, magnetisme og mulighetene til begge elementene.

I 1825 var Davy alvorlig syk, og det er grunnen til at Faraday ble hans erstatter i laboratoriet. Dette var tiden da han foreslo flere av teoriene sine.

Noe av det mest relevante var forestillingen om at både elektrisitet og magnetisme og lys fungerte som en triade med en enhetlig karakter.

Samme år begynte Faraday foredrag på Royal Institution, kalt Royal Institutions juleforelesninger, som var rettet spesielt mot barn og omhandlet datidens viktigste vitenskapelige fremskritt, samt forskjellige anekdoter og historier fra feltet til vitenskap.

Intensjonen med disse samtalene var å bringe vitenskapen nærmere barna som ikke hadde anledning til å delta på formelle studier, slik det skjedde med ham.

Ekteskap

I 1821 giftet Faraday seg med Sarah Barnard. Familiene deres deltok i den samme kirken, og det var der de møttes.

Faraday var en veldig religiøs mann i hele sitt liv og var en etterfølger av Sandemaniana-kirken, som var avledet fra Church of Scotland. Han deltok aktivt i kirken sin, siden han ble diakon og til og med prest i to år på rad.

Ingen barn ble født fra ekteskapet mellom Faraday og Barnard.

År med oppfinnelser

Faradays neste år var fulle av oppfinnelser og eksperimenter. I 1823 oppdaget han prosessen med kondensering av klor (skifte fra gassformig eller fast tilstand til flytende tilstand), og to år senere, i 1825, oppdaget han den samme prosessen, men for benzen.

I 1831 oppdaget Faraday elektromagnetisk induksjon, hvorfra den såkalte Faradays lov eller lov om elektromagnetisk induksjon ble generert. Et år senere, i 1832, mottok han æres utnevnelse av sivilrettslege fra University of Oxford.

Fire år senere oppdaget Faraday en mekanisme som fungerte som en beskyttelsesboks for elektriske støt. Denne boksen ble kalt Faraday-buret og ble senere en av de mest brukte oppfinnelsene, også i dag.

I 1845 oppdaget han effekten som gjenspeiler et tydelig samspill mellom lys og magnetisme; denne effekten ble kalt Faraday-effekten.

anerkjennelser

Engelsk monarki tilbød Faraday utnevnelse av sir, som han nektet flere ganger, med tanke på det i strid med hans religiøse tro; Faraday assosierte denne avtalen med jakten på anerkjennelse og med forfengelighet.

Royal Society foreslo også at han skulle være dens president, og Faraday avviste dette tilbudet, gitt ved to forskjellige anledninger.

Det kongelige svenske vitenskapsakademi utnevnte ham til et utenlandsk medlem i 1838. Et år senere fikk Faraday et nervøst sammenbrudd; etter en kort periode fortsatte han studiene.

I 1844 innlemmet det franske vitenskapsakademiet det i sine utenlandske medlemmer, som bare var 8 personligheter.

Avsluttende år

I 1848 oppnådde Michael Faraday et hus av nåde og gunst, som var de husene som tilhørte den engelske staten og ble tilbudt gratis til de relevante personlighetene i landet, med den hensikt å takke dem for tjenestene som ble gitt til nasjonen.

Dette huset lå i Middlesex, i Hampton Court, og Faraday bodde i det fra 1858. Det var i det huset han senere døde.

I løpet av disse årene kontaktet regjeringen i England ham og ba ham støtte dem i prosessen med å lage kjemiske våpen innenfor rammen av Krim-krigen, som fant sted mellom 1853 og 1856. Faraday nektet å dette tilbudet, gitt at det anså det som uetisk å delta i den prosessen.

Død

Michael Faraday døde 25. august 1867, da han var 75 år gammel. En nysgjerrig anekdot av dette øyeblikket er at han ble tilbudt et gravsted i det anerkjente Westminster Abbey, et sted han avviste.

Imidlertid kan du inne i denne kirken finne en plakett som hedrer Faraday og ligger i nærheten av graven til Isaac Newton. Kroppen hans ligger i det dissenterende området på Highgate Cemetery.

eksperimenter

Michael Faradays liv var fullt av oppfinnelser og eksperimenter. Deretter vil vi detaljere to av de viktigste eksperimentene han utførte og som var transcendente for menneskeheten.

Faradays lov

For å demonstrere den såkalte Faradays lov eller lov om elektromagnetisk induksjon, tok Michael Faraday en papp i form av et rør som han såret isolert tråd til; på denne måten dannet han en spole.

Deretter tok han spolen og koblet den til et voltmeter for å måle den induserte elektromotoriske kreften mens han fikk en magnet til å passere gjennom spolen.

Som en konsekvens av dette eksperimentet, bestemte Faraday at en magnet i ro ikke er i stand til å generere elektromotorisk kraft, selv om den i ro genererer et høyt magnetisk felt. Dette gjenspeiles i det faktum at strømmen ikke varierer gjennom spolen.

Når magneten nærmer seg spolen, øker den magnetiske fluksen raskt til magneten faktisk er inne i spolen. Når magneten har passert spolen, synker denne fluksen.

Faraday bur

Faraday-buret var strukturen som denne forskeren klarte å beskytte elementer mot elektriske utladninger.

Faraday utførte dette eksperimentet i 1836, og innså at den overskytende ladningen til en leder påvirket det som var utenfor det, og ikke det som ble omsluttet av den nevnte lederen.

For å demonstrere dette foret Faraday veggene i et rom med aluminiumsfolie og genererte høyspenningsutladninger gjennom en elektrostatisk generator utenfor rommet.

Takket være bekreftelsen med et elektroskop, kunne Faraday bekrefte at det faktisk ikke var elektriske ladninger av noe slag inne i rommet.

Dette prinsippet kan overholdes i dag i kabler og skannere, og det er andre objekter som i seg selv fungerer som Faraday-bur, for eksempel biler, heiser eller til og med fly.

Hovedbidrag

Konstruksjon av "elektromagnetisk rotasjonsenheter"

Etter at den danske fysikeren og kjemikeren Hans Christian Ørsted oppdaget fenomenet elektromagnetisme, prøvde og klarte ikke Humphry Davy og William Hyde Wollaston å designe en elektrisk motor.

Etter å ha kranglet med de to forskerne, klarte Faraday å lage to enheter som førte til det han kalte "elektromagnetisk rotasjon."

En av disse innretningene, for tiden kjent som en "homopolar motor", genererte en kontinuerlig sirkulær bevegelse, som ble produsert av den sirkulære magnetiske kraften rundt en ledning, som strakte seg til en kvikksølvbeholder med en magnet inne. Ved å tilføre strøm til ledningen med et kjemisk batteri, ville det rotere rundt magneten.

Dette eksperimentet ga grunnlaget for moderne elektromagnetisk teori. Slik var Faradays begeistring etter denne oppdagelsen at han publiserte resultatene uten å konsultere Wollaston eller Davy, noe som resulterte i kontroverser innen Royal Society og Faradays oppgave til andre aktiviteter enn elektromagnetisme.

Gass flytende og kjøling (1823)

Basert på teorien til John Dalton, der han uttalte at alle gasser kunne bringes til flytende tilstand, demonstrerte Faraday sannheten i denne teorien gjennom et eksperiment, i tillegg til at han hadde antatt basene som moderne kjøleskap og frysere fungerer med .

Ved å kondensere eller kondensere (øke trykket og senke temperaturen i gassene) av klor og ammoniakk i gassform, klarte Faraday å bringe disse stoffene i flytende tilstand, som hadde blitt ansett som "permanent gassform".

I tillegg klarte han å returnere ammoniakken til dens gassformige tilstand, og observerte at i løpet av denne prosessen ble kjøling generert.

Denne oppdagelsen demonstrerte at en mekanisk pumpe kunne omdanne en gass ved romtemperatur til en væske, produsere avkjøling ved å gå tilbake til sin gassformige tilstand og komprimeres til en væske igjen.

Oppdagelse av benzen (1825)

Faraday oppdaget benzenmolekylet ved å ha isolert og identifisert det fra en oljeaktig rest, avledet fra produksjonen av lysgass, som han ga navnet "Bicarburet of hydrogen".

Forutsatt at dette funnet er en viktig oppnåelse av kjemi, på grunn av de praktiske anvendelsene av benzen.

Oppdagelse av elektromagnetisk induksjon (1831)

Elektromagnetisk induksjon var Faradays store oppdagelse, som han oppnådde ved å koble to wire-solenoider rundt motsatte ender av en jernring.

Faraday koblet den ene magnetventilen til et galvanometer og så den koble og koble den andre fra batteriet.

Ved å koble fra og koble solenoiden, kunne han observere at når han førte strøm gjennom den ene solenoiden, ble en annen strøm midlertidig indusert i den andre.

Årsaken til denne induksjonen skyldes endringen i magnetisk fluks som skjedde ved kobling og tilkobling av batteriet.

Dette eksperimentet er nå kjent som "gjensidig induksjon", som skjer når endring av strøm i en induktor induserer en spenning i en annen nærliggende induktor. Dette er mekanismen som transformatorer virker på.

Laws of Elektrolyse (1834)

Michael Faraday var også en av hovedansvarlige for opprettelsen av vitenskapen om elektrokjemi, vitenskapen som var ansvarlig for å lage batteriene som i dag brukes av mobile enheter.

Mens han forsket på elektrisitetens art, formulerte Faraday sine to lover om elektrolyse.

Den første av disse oppgir at mengden stoff som er avsatt på hver elektrode i en elektrolytisk celle er direkte proporsjonal med mengden elektrisitet som går gjennom cellen.

Den andre av disse lovene sier at mengdene av forskjellige elementer avsatt av en gitt mengde strøm er i andelen av deres tilsvarende kjemiske vekt.

Oppdagelse av Faraday-effekten (1845)

Også kjent som Faraday-rotasjon, er denne effekten et magnetisk-optisk fenomen, som er samspillet mellom lys og et magnetfelt i et medium.

Faraday-effekten forårsaker rotasjonen av et polarisasjonsplan, som er lineært proporsjonalt med komponenten i magnetfeltet i utbredelsesretningen.

Faraday trodde bestemt at lys var et elektromagnetisk fenomen, og at det derfor må påvirkes av elektromagnetiske krefter.

Så, etter en serie mislykkede forsøk, fortsatte han å teste et stykke massivt glass som inneholder spor av bly, som han laget i sine glassfremstillingsdager.

På denne måten observerte han at når en polarisert lysstråle passerte gjennom glasset, i retning av en magnetisk kraft, roterte det polariserte lyset i en vinkel proporsjonal med styrken til magnetfeltet.

Han testet dette med forskjellige faste stoffer, væsker og gasser ved å få sterkere elektromagneter.

Oppdagelse av diamagnetisme (1845)

Faraday oppdaget at alle materialer har en svak frastøtning mot magnetfelt, som han kalte diamagnetisme.

Det vil si at de skaper et indusert magnetfelt i motsatt retning av et eksternt påført magnetfelt, som blir frastøtt av det påførte magnetfeltet.

Han oppdaget også at paramagnetiske materialer oppfører seg på motsatt måte og blir tiltrukket av et påført eksternt magnetfelt.

Faraday viste at denne egenskapen (diamagnetisk eller paramagnetisk) er til stede i alle stoffer. Diamagnetisme indusert med ekstra sterke magneter kan brukes til å produsere levitasjon.

referanser

1. Michael Faraday. (2017, 9. juni). Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.
2. Michael Faraday. (2017, 8. juni). Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.
3. Benzen. (2017, 6. juni) Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.
4. Gass flytende. (2017, 7. mai) Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.
5. Faradays lov om elektrolyse. (2017, 4. juni). Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.
6. Faraday bur. (2017, 8. juni). Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.
7. Faradays isspanneksperiment. (2017, 3. mai). Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.
8. Faraday-effekt. (2017, 8. juni). Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.
9. Faraday-effekt. (2017, 10. mai). Gjenopprettet fra en.wikipedia.org.
10. Hvem er Michael Faraday? Hva var hans oppdagelse innen vitenskapens felt? (2015, 6. juni). Gjenopprettet fra quora.com
11. Michael Faradays 10 store bidrag til vitenskap. (2016, 16. desember). Gjenopprettet fra learningodo-newtonic.com.