مايكل فارادي ، (من مواليد 22 سبتمبر 1791 ، نيوينجتون ، ساري ، إنجلترا - مات أغسطس 25 ، 1867 ، هامبتون كورت ، ساري) ، الإنجليزية فيزيائي و كيميائي الذين ساهمت تجاربهم العديدة بشكل كبير في فهم الكهرومغناطيسية.
الإنجليزية فيزيائي و كيميائي كان مايكل فاراداي أحد أعظم العلماء في القرن التاسع عشر. ساهمت تجاربه العديدة بشكل كبير في فهم الكهرومغناطيسية.
كان والد مايكل فاراداي حدادًا. كانت والدته امرأة ريفية تتمتع بهدوء كبير وحكمة. كان فاراداي واحدًا من أربعة أطفال يعانون في كثير من الأحيان من الجوع ، لأن والدهم غالبًا ما كان مريضًا ولا يستطيع العمل بشكل مطرد. في سن مبكرة ، بدأ فاراداي في كسب المال عن طريق تسليم الصحف لتاجر الكتب ومجلد الكتب.
تلقى مايكل فاراداي التعليم الأساسي في مدرسة الأحد. عندما كان متدربًا في مجال تجليد الكتب ، عُرض عليه تذكرة لحضور محاضرات كيميائية من قبل همفري ديفي. ألهمت المحاضرات فاراداي ليصبح عالمًا. أصبح في النهاية مساعد مختبر ديفي ، مما مكنه من تعلم الكيمياء من أحد أعظم الممارسين في ذلك الوقت.
في عام 1820 أنتج مايكل فاراداي أول فيلم معروف مجمعات سكنية من الكربون والكلور. في عام 1825 عزل ووصف البنزين . علاوة على ذلك ، اخترع الأول في عام 1821 محرك كهربائي ، وفي أوائل ثلاثينيات القرن التاسع عشر اكتشف طريقة لتحويل الطاقة الميكانيكية إلى كهرباء على نطاق واسع ، وخلق الأول مولد كهربائي .
بدأ فاراداي ، الذي أصبح أحد أعظم العلماء في القرن التاسع عشر ، حياته المهنية ككيميائي. كتب كتيبًا للكيمياء العملية يكشف عن إتقانه للجوانب الفنية لفنه ، واكتشف عددًا جديدًا مركبات العضوية ، فيما بينها البنزين ، وكان أول من قام بإسالة غاز دائم (أي ، كان يعتقد أنه غير قادر على الإسالة). ومع ذلك ، كانت مساهمته الرئيسية في مجال الكهرباء والمغناطيسية. كان أول من أنتج ملف التيار الكهربائي من حقل مغناطيسي اخترع الأول محرك كهربائي و دينامو ، أظهر العلاقة بين الكهرباء والترابط الكيميائي ، واكتشف تأثير المغناطيسية على الضوء ، واكتشف وتسمية ثنائية المغناطيسية ، السلوك الغريب لبعض المواد في المجالات المغناطيسية القوية. قدم الأساس التجريبي ، وقدرًا كبيرًا من النظري ، الذي بنى عليه جيمس كلارك ماكسويل نظرية المجال الكهرومغناطيسي الكلاسيكية.
ولد مايكل فاراداي في قرية نيوينجتون ، ساري ، وهي الآن جزء من جنوب لندن. كان والده حدادًا هاجر من شمال إنجلترا في وقت سابق عام 1791 بحثًا عن عمل. كانت والدته امرأة ريفية تتمتع بهدوء كبير وحكمة ، وقد دعمت ابنها عاطفياً خلال طفولة صعبة. كان فاراداي واحدًا من أربعة أطفال ، كانوا جميعًا يجدون صعوبة في الحصول على ما يكفي من الطعام ، لأن والدهم غالبًا ما كان مريضًا وغير قادر على العمل بثبات. وتذكر فاراداي في وقت لاحق أنه تم إعطاؤه رغيفاً واحداً من الخبز كان عليه أن يدوم لمدة أسبوع. تنتمي العائلة إلى طائفة مسيحية صغيرة ، تسمى سانديمانيان ، التي قدمت القوت الروحي لفاراداي طوال حياته. لقد كان التأثير الوحيد الأكثر أهمية عليه وأثر بشدة على الطريقة التي تعامل بها مع الطبيعة وتفسيرها.
ما هو كتاب استير في الكتاب المقدس
فاراداي ، مايكل فاراداي. iStockphoto / Thinkstock
تلقى فاراداي فقط أساسيات التعليم ، وتعلم القراءة والكتابة والتشفير في مدرسة الأحد الكنسية. في سن مبكرة بدأ في كسب المال عن طريق تسليم الصحف لتاجر الكتب ومجلد الكتب ، وفي سن الرابعة عشرة تم تدريبه للرجل. على عكس المتدربين الآخرين ، انتهز فاراداي الفرصة لقراءة بعض الكتب التي تم إحضارها لإعادة التجليد. المقال عن الكهرباء في الطبعة الثالثة من Encyclopædia Britannica سحرته بشكل خاص. باستخدام الزجاجات القديمة والخشب ، صنع مولد كهرباء خام وأجرى تجارب بسيطة. كما قام ببناء ضعيف كومة فولتية التي أجرى بها تجارب في الكيمياء الكهربائية.
جاءت فرصة فاراداي العظيمة عندما عرضت عليه تذكرة لحضور محاضرات كيميائية من السير همفري ديفي في المعهد الملكي لبريطانيا العظمى في لندن. ذهب فاراداي ، وجلس مستغرقًا في كل شيء ، وسجل المحاضرات في ملاحظاته ، وعاد إلى تجليد الكتب بأمل غير قابل للتحقيق على ما يبدو لدخول معبد العلم. أرسل نسخة مجلدة من ملاحظاته إلى ديفي مع رسالة يطلب فيها العمل ، لكن لم يكن هناك فتح. ومع ذلك ، لم ينس ديفي ، وعندما تم فصل أحد مساعديه في المختبر بسبب المشاجرة ، عرض على فاراداي وظيفة. بدأ فاراداي كمساعد مختبر ديفي وتعلم كيمياء على مرفق أحد أعظم الممارسين في ذلك اليوم. لقد قيل ، بشيء من الحقيقة ، أن فاراداي كان أعظم اكتشاف لديفي.
عندما انضم فاراداي إلى ديفي عام 1812 ، كان ديفي بصدد إحداث ثورة في الكيمياء السائدة في ذلك الوقت. أنطوان لوران لافوازييه ، الفرنسي الذي يُنسب إليه الفضل عمومًا في تأسيس الكيمياء الحديثة ، قد أجرى إعادة ترتيب المعرفة الكيميائية في سبعينيات وثمانينيات القرن الثامن عشر من خلال الإصرار على بعض المبادئ البسيطة. من بين هؤلاء كان الأكسجين عنصرًا فريدًا ، حيث كان الداعم الوحيد له الإحتراق وكان أيضًا العنصر الذي يكمن في أساس جميع الأحماض. ديفي ، بعد أن اكتشف صوديوم و البوتاسيوم باستخدام تيار قوي من الجلفاني البطارية لتتحلل أكاسيد من هذه العناصر ، تحولت إلى تحلل حمض المرياتيك (الهيدروكلوريك) ، وهو أحد أقوى الأحماض المعروفة. كانت نواتج التحلل هي الهيدروجين والغاز الأخضر اللذين يدعمان الاحتراق وذلك عند دمجهما ماء أنتجت حامض. استنتج ديفي أن هذا الغاز كان عنصرًا أطلق عليه اسم الكلور ، وأنه لا يوجد أكسجين على الإطلاق في حمض المرياتيك. لذلك ، لم تكن الحموضة ناتجة عن وجود عنصر مكون للحمض ولكن نتيجة بعض الحالات الأخرى. ماذا يمكن أن يكون هذا الشرط غير الشكل المادي لجزيء الحمض نفسه؟ اقترح ديفي إذن أن الخواص الكيميائية لم يتم تحديدها من خلال عناصر محددة فقط ولكن أيضًا بالطرق التي تم بها ترتيب هذه العناصر في الجزيئات. في الوصول إلى هذا الرأي ، تأثر بنظرية ذرية كان لها أيضًا عواقب مهمة على فكر فاراداي. هذه النظرية ، التي اقترحها Ruggero Giuseppe Boscovich في القرن الثامن عشر ، جادلت بأن الذرات عبارة عن نقاط رياضية محاطة بحقول متناوبة من قوى جذابة ومنافرة. عنصر حقيقي تتألف نقطة واحدة من هذا القبيل ، والعناصر الكيميائية تتكون من عدد من هذه النقاط ، والتي يمكن أن تكون حقول القوة الناتجة عنها معقدة للغاية. الجزيئات ، بدورها ، تتكون من هذه العناصر ، والصفات الكيميائية لكل من العناصر و مجمعات سكنية كانت نتائج الأنماط النهائية للقوة المحيطة بتكتلات الذرات النقطية. يجب الإشارة على وجه التحديد إلى إحدى خصائص هذه الذرات والجزيئات: يمكن وضعها تحت ضغط أو توتر كبير قبل أن تنكسر الروابط التي تربطها ببعضها البعض. كانت هذه السلالات مركزية لأفكار فاراداي حول الكهرباء.
انتهت فترة تدريب فاراداي الثانية ، تحت قيادة ديفي ، في عام 1820. بحلول ذلك الوقت ، كان قد تعلم الكيمياء تمامًا مثل أي شخص على قيد الحياة. كانت لديه أيضًا فرصة كبيرة لممارسة التحليلات الكيميائية والتقنيات المعملية إلى درجة إتقان كامل ، وقد طور وجهات نظره النظرية لدرجة أنه يمكن أن يرشده في أبحاثه. تبع ذلك سلسلة من الاكتشافات التي أذهلت العالم العلمي.
حقق فاراداي شهرته المبكرة ككيميائي. سمعته باعتباره تحليلي أدى الكيميائي إلى استدعاؤه كشاهد خبير في المحاكمات القانونية وبناء أ الزبائن ساعدت أتعابهم في دعم المؤسسة الملكية. في عام 1820 أنتج أول ما عرف مجمعات سكنية من الكربون والكلور ، جاثنينCl6و جاثنينCl4. تم إنتاج هذه المركبات عن طريق استبدال الكلور بالهيدروجين في الغاز الأوليفينت ( الإيثيلين ) ، استحثت ردود فعل الاستبدال الأولى. (ستعمل مثل هذه التفاعلات لاحقًا على تحدي النظرية السائدة للجمع الكيميائي التي اقترحها يونس جاكوب برزيليوس.) في عام 1825 ، كنتيجة للبحث في مضيئة الغازات ، عزل فاراداي ووصفها البنزين . في عشرينيات القرن التاسع عشر ، أجرى أيضًا تحقيقات في الفولاذ سبائك ، مما يساعد على إرساء أسس علم المعادن وعلم المعادن. أثناء الانتهاء من مهمة من الجمعية الملكية بلندن لتحسين جودة البصريات زجاج ل التلسكوبات ، أنتج كوبًا عاليًا جدًا معامل الانكسار كان ذلك ليقوده في عام 1845 إلى اكتشاف النفاذية المغناطيسية. في عام 1821 تزوج من سارة بارنارد ، واستقر بشكل دائم في المؤسسة الملكية ، وبدأ سلسلة الأبحاث حول الكهرباء والمغناطيسية التي كانت ستحدث ثورة. الفيزياء .
فاراداي ، مايكل: صندوق كيميائي صندوق كيميائي يخص مايكل فاراداي ، القرن التاسع عشر. متحف العلوم بلندن
في عام 1820 هانز كريستيان أورستيد قد أعلن اكتشاف أن تدفق التيار الكهربائي من خلال سلك ينتج أ حقل مغناطيسي حول السلك. أندريه ماري أمبير أظهر أن القوة المغناطيسية كانت على ما يبدو دائرية ، وتنتج في الواقع أسطوانة مغناطيسية حول السلك. لم يتم ملاحظة مثل هذه القوة الدائرية من قبل ، وكان فاراداي أول من فهم ما يعنيه ذلك. إذا كان من الممكن عزل قطب مغناطيسي ، فيجب أن يتحرك باستمرار في دائرة حول سلك يحمل التيار. مكنته براعة فاراداي ومهاراته المعملية من بناء جهاز يؤكد هذا الاستنتاج. كان هذا الجهاز ، الذي حول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية ، هو الأول محرك كهربائي .
قاد هذا الاكتشاف فاراداي إلى التفكير في طبيعة الكهرباء. على عكس معاصريه ، لم يكن مقتنعًا بأن الكهرباء عبارة عن سائل مادي يتدفق عبر الأسلاك مثل الماء عبر أنبوب. بدلاً من ذلك ، اعتبرها اهتزازًا أو قوة تنتقل بطريقة ما كنتيجة للتوترات التي نشأت في الموصل. كانت إحدى تجاربه الأولى بعد اكتشافه للدوران الكهرومغناطيسي هي تمرير شعاع من الضوء المستقطب من خلال محلول يحدث فيه التحلل الكهروكيميائي من أجل اكتشاف السلالات بين الجزيئات التي يعتقد أنه يجب إنتاجها بمرور تيار كهربائي. خلال عشرينيات القرن التاسع عشر ، استمر في العودة إلى هذه الفكرة ، ولكن دائمًا بدون نتيجة.
في ربيع عام 1831 ، بدأ فاراداي العمل مع تشارلز (لاحقًا السير تشارلز) ويتستون على نظرية يبدو ، ظاهرة اهتزازية أخرى. كان مفتونًا بشكل خاص بالأنماط (المعروفة باسم أشكال Chladni) التي تشكلت في مسحوق خفيف منتشر على ألواح حديدية عندما تم إلقاء هذه الألواح في حالة اهتزاز بواسطة قوس كمان. هنا تم إثبات قدرة أ متحرك تسبب في إحداث تأثير ثابت ، شيء كان مقتنعًا بحدوثه في سلك يحمل تيارًا. لقد تأثر أكثر بحقيقة أن مثل هذه الأنماط يمكن أن تحدث في صفيحة واحدة عن طريق انحناء أخرى في مكان قريب. يبدو أن مثل هذا الحث الصوتي هو السبب وراء تجربته الأكثر شهرة. في 29 أغسطس 1831 ، جرح فاراداي حلقة حديدية سميكة على جانب واحد بسلك معزول متصل ببطارية. ثم جرح الجانب الآخر بسلك متصل بجلفانومتر. ما توقعه هو أنه سيتم إنتاج موجة عند إغلاق دائرة البطارية وأن الموجة ستظهر على شكل انحراف للجلفانومتر في الدائرة الثانية. أغلق الدائرة الأولية ، ولحسن حظه ، رأى إبرة الجلفانومتر تقفز. تم إحداث تيار في الملف الثانوي بواحد في الملف الابتدائي. ومع ذلك ، عندما فتح الدائرة ، اندهش لرؤية الجلفانومتر يقفز في الاتجاه المعاكس. بطريقة ما ، أدى إيقاف تشغيل التيار إلى إنشاء تيار مستحث ، مساوٍ ومعاكس للتيار الأصلي ، في الدائرة الثانوية. قادت هذه الظاهرة فاراداي إلى اقتراح ما أسماه الحالة الكهروتونيكينية للجسيمات في السلك ، والتي اعتبرها حالة توتر. وهكذا بدا أن التيار هو خلق حالة من التوتر أو انهيار مثل هذه الحالة. على الرغم من أنه لم يستطع العثور على دليل تجريبي للحالة الكهربائية ، إلا أنه لم يتخل مطلقًا عن هذا المفهوم ، وشكلت معظم أعماله اللاحقة.
في خريف عام 1831 ، حاول فاراداي تحديد كيفية إنتاج التيار المستحث. تضمنت تجربته الأصلية مغناطيسًا كهربائيًا قويًا تم إنشاؤه بواسطة لف الملف الأساسي. حاول الآن إنشاء تيار باستخدام مغناطيس دائم. اكتشف أنه عندما يتم نقل مغناطيس دائم داخل وخارج ملف من الأسلاك ، يتم تحفيز تيار في الملف. كان يعلم أن المغناطيسات كانت محاطة بقوى يمكن رؤيتها من خلال الوسيلة البسيطة المتمثلة في رش برادة الحديد على بطاقة مثبتة عليها. رأى فاراداي خطوط القوة التي تم الكشف عنها على أنها خطوط توتر في الوسط ، أي الهواء ، المحيط بالمغناطيس ، وسرعان ما اكتشف القانون الذي يحدد إنتاج التيارات الكهربائية بالمغناطيس: كان حجم التيار يعتمد على عدد الخطوط من القوة المقطوعة بواسطة الموصل في وحدة الوقت. أدرك على الفور أنه يمكن إنتاج تيار مستمر عن طريق تدوير قرص نحاسي بين قطبي مغناطيس قوي وأخذ الأسلاك من حافة القرص ومركزه. سيقطع الجزء الخارجي من القرص عددًا من الخطوط أكثر من الداخل ، وبالتالي سيكون هناك تيار مستمر ينتج في الدائرة التي تربط الحافة بالمركز. كان هذا هو الأول دينامو . كما كان السلف المباشر لـ محركات كهربائية ، لأنه كان من الضروري فقط عكس الوضع ، لتغذية القرص بالتيار الكهربائي ، لجعله يدور.
Copyright © كل الحقوق محفوظة | asayamind.com