14
Содржина: 1. КРАТКА БИОГРАФИЈА......................................... 2 2. РАБОТА И ДЕЛО............................................. 4 2.1 Почеток на кариерата..................................... 4 2.2 Патување во Европа....................................... 4 2.3 Први самостојни истражувања и научни публикации..........5 2.4 Професорска дејност...................................... 5 2.5 Научни откритија......................................... 5 2.5.1 Фарадеев закон за индукција............................6 2.5.2 Фарадеевиот диск....................................... 7 2.5.3 Електромагнетна и електростатска индукција.............9 2.5.4 Фарадеев закон во интегрална форма.....................9 2.6 Последни години......................................... 10 3. КОРИСТЕНА ЛИТЕРАТУРА..................................... 11 1

Мајкл Фарадеј

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Мајкл Фарадеј

Citation preview

Page 1: Мајкл Фарадеј

Содржина:

1. КРАТКА БИОГРАФИЈА........................................................................................2

2. РАБОТА И ДЕЛО..................................................................................................4

2.1 Почеток на кариерата.......................................................................................4

2.2 Патување во Европа.........................................................................................4

2.3 Први самостојни истражувања и научни публикации................................5

2.4 Професорска дејност........................................................................................5

2.5 Научни откритија...............................................................................................5

2.5.1 Фарадеев закон за индукција.......................................................................6

2.5.2 Фарадеевиот диск..........................................................................................7

2.5.3 Електромагнетна и електростатска индукција..........................................9

2.5.4 Фарадеев закон во интегрална форма.......................................................9

2.6 Последни години.............................................................................................10

3. КОРИСТЕНА ЛИТЕРАТУРА...............................................................................11

1

Page 2: Мајкл Фарадеј

1. КРАТКА БИОГРАФИЈА

Мајкл Фарадеј e роден на 22 септември 1791 година, во Лондон. Тој е

англиски физичар и хемичар, познат претежно по откритијата и придонесите во

областа на електромагнетизмот и електрохемијата.

Тој бил син на ковач и неговото семејство било исклучително

сиромашно. На 12-годишна возраст тој почнал да разносува весници, а на 14-

годишен станува книговезец. Тој го проучувал магнетното поле околу жицата

по која течеел ектрична струја и го формулирал поимот електромагнетно поле

во физиката. Исто така ја открил електромагнетната индукција, димагнетизмот

и законот за електролиза, и врската помеѓу магнетното поле и светлината. Тој

го открил и бензенот.

Некои го сметаат за најдобар експериментатор во историјата на науката.

Станал технички набљудувач во лабораторијата на Кралскиот институт и

објавил два научни труда - за „ротацијата" на струја околу магнетот и за

вртењето на магнетот околу струјата. На 2 јуни 1821 склучил брак со Сара

Барнард (1800-1879), со која се запознал во црква, која и двајцата ја

посетувале.

Слика 1. Фарадеј во младоста

2

Page 3: Мајкл Фарадеј

Фарадеј бил многу религиозен христијанин. Bo периодот до 1821 објавил

околу 40 научни работи. Во тоа време почнува се повеќе да се интересира за

струјата и магнетизмот, како и за врската помеѓу нив.

Здравјето на Фарадеј почнало да се нарушува, најверојатно од

постојаните ментални тензии.

Во 1855 година неговото здравје се влошува и тој бил прунуден да се

откаже од интензивна научна работа. Тој значително ја изгубил телесната

тежина и почнал да ја губи меморијата. Мајкл Фарадеј умрел на 25 август 1867

година.

Слика 2. Фарадеј во зрелоста

3

Page 4: Мајкл Фарадеј

2. РАБОТА И ДЕЛО

2.1 Почеток на кариерата

На 20 години, во 1812 година, Фарадеј посетувал предавања на

познатиот англиски хемичар и физичар Хемфри Дејви, кој бил член на

Кралскиот институт на Велика Британија и Кралското научно друштво, но и на

Џон Тетум, основач на градското филозофско друштво.

Многу билети за овие предавања Фарадеј ги добил од Вилијам Денс

(еден од основачите на кралското филхармониско друштво). Фарадеј му

испратил на Дејв книга од 300 страници, која ја напишал сам, врз основа на

записите за време на неговите предавања. Првично Дејв не ги земал за

сериозни обидите на Фарадеј, но подоцна го вработил како секретар. Кога Џон

Пејн, еден од асистентите на кралската институција е отпуштен, сер Хемфри

Дејви го назначил Фарадеј за асистент по хемија на 1 март 1813 година.

2.2 Патување во Европа

Фарадеј не се сметал за господин во англиското класно општество. Кога

Дејв отишол на долго патување на европскиот континент од 1813 до 1815

година, неговиот прислужник одбил да тргне со него. Фарадек заминал како

асистент на Дејв, но извршувал и должноста на прислужник додека не се

нашло замена во Париз. Дејв не нашол заменик и Фарадеј бил принуден да

биде истовремено и асистент за време на патувањето. Сопругата на Дејв

одбила да го третира Фарадеј како еднаков на нив и тој спапаѓа во класата на

сиромашните и бил принуден да се врати во Англија и да се откаже да се

занимава со наука. Меѓутоа, за време на патувањето на континентот се

запознава во европските научници.

4

Page 5: Мајкл Фарадеј

2.3 Први самостојни истражувања и научни публикации

По враќањето на Мајкл Фарадеј од Европа, тој почнал да работи

интензивно и во поголем дел од неговите активности се состојат од независни

научни истражувања. Во 1816 година почнува да води курс по физика и хемија.

Истата година излегува и неговата прва публикација.

1821 година е една од клучните во животот на Мајкл Фарадеј, која била

одбележана со неколку важни настани. Тој станал технички набљудувач во

лабораторијата на Кралскиот институт и објавил два научни труда - за

„ротацијата“ на струја околу магнетот и за вртењето на магнетот околу струјата.

На 2 јуни 1821 склучил брак со Сара Барнард (1800-1879), со која се запознал

во црква, која и двајцата ја посетувале. Фарадеј бил многу религиозен

христијанин. Во периодот до 1821 објавил околу 40 научни работи. Во тоа

време почнува сè повеќе да се интересира за струјата и магнетизмот, како и за

врската помеѓу нив.

2.4 Професорска дејност

Мајкл бил избран за член за Кралското друштво во 1824 година и бил

назначен за директор на лабораторијата на Кралскиот институт во 1825 година

Во 1827 година добил професорска катедра. Спонзор на Фарадеј станал Џон

Фулер. Во 1833 година бил назначен за професор по хемија, без да има

обврска да води предавања.

2.5 Научни откритија

На 29 август 1831 година Мајкл Фарадеј постигнува брилијантен успех,

тој го открил феноменот електромагнетска индукција, со други зборови

појавата на електрично поле при промена на магнетното поле. Денес тоа

откритие е во основата на современата електротехника, но како и повеќето

физичари Фарадеј не се интересира за апликациите на своите пронајдоци, а е

понесен од идејата да ги открие законите на природата. Во 1832 година

Оксфордскиот Универзитет го удостојува со почесна докторска титула.

5

Page 6: Мајкл Фарадеј

Во периодот 1833-1834 година Мајкл Фарадеј го проучува текот на

електричните струи во раствори на киселини и соли, што доведува до

отворањето на законите на електролизата. До крајот на 1830 тој врши големи

истражувања на електричните појави во диелектриците. Тој бил избран за член

на Шведската кралска академија на науките во 1838 година и на Француската

академија на науките во 1844 година.

2.5.1 Фарадеев закон за индукција

Фарадеевиот закон за индукција опишува еден важен феномен кој е и

основен закон на електромагнетизмот и кој се применува во рабоатата на

трансформаторите, електричните генератори и други електрични машини.

Законот гласи:

Индуцираната електромоторна сила (ЕМС) во затворено коло е

еднаква на брзината на промената на магнетниот тек низ колото.

Слика 3. Индукциона машина која се користи за демонстрација на

електромагнетната индукција.

6

Page 7: Мајкл Фарадеј

Законот е откриен од Мајкл Фарадеј во 1831, а независно истовремено и

од Џозеф Хенри.

Квантитативно, законот се изразува со следнава формула:

ε=−dϕBdt

Каде што:

ε е електромоторната сила во волти,

ϕBе магнетниот тек (флукс) низ колото во вебери.

Насоката на електромоторната сила (ЕМС) е дадена со Ленцовиот закон.

Во принцип, постојат два начини да се врши промена на магнетниот тек

низ електрично коло. Едниот, кој се користи кај трансформаторите, е со

наизменична струја која создава променливо магнетно поле, а другиот, кој

главно се користи кај генераторите, е кога електричното коло, (во случајов

намотките на генераторот) ротираат низ статично магнетно поле, со што текот

се менува.

2.5.2 Фарадеевиот диск

Во годините 1831-1832 Мајкл Фарадеј го открил принципот на работење

на електромагнетните генератори. Овој принцип, подоцна наречен Фарадеев

закон, кажува дека потенцијална разлика е генерирана на краевите на

електричен проводник кој има магнетен флукс кој варира. Тој исто така го

изградил првиот електромагнетик генератор, наречен Фарадеевиот диск, еден

вид на homopolar генератор кој користи бакарен диск кој врти помегу половите

на магнет во форма на потковица. Тој произвел мал DC напон. Овој дизајн бил

неефикасен поради само поништувањето на counterflows на струјата во регион

кој не е под влијание на магнетно поле. Додека струја се појавиле директно под

магнетот, таа треба да циркулира назад во региони кои се надвор од

7

Page 8: Мајкл Фарадеј

влијанието на магнетното поле. Овој против проток ја ограничува излезната

моќ на пикап жиците и поттикнува греење на бакарниот диск. Подоцна, во

хомополарни генераторите овој проблем се решава со помош на низа на

магнети наредени околу периметарот на дискот за да се оддржува стабилно

поле во една насока на струјата. Друг недостаток е што излезниот напон е

многу низок, поради тоа што има само едне струен тек преку магнетниот флукс.

Експериментаторите покажале дека завртувајки ја жицата повеќе пати во

серпентина би можел да произведе поголем напон кој е повеќе корисен.

Бидејки излезниот напон е пропорционален со бројот на завртувања,

генераторите можат лесно да се наменат за производство на саканиот напот со

различен број на завртувања. Намотките од жици станаа основна

карактеристика на сите наредни дизајни на генератори.

Слика 4. Фарадеевиот дикск-генератор

2.5.3 Електромагнетна и електростатска индукција

8

Page 9: Мајкл Фарадеј

Феноменот на електромагнетната индукција не треба да се меша со

електростатската индукција која создава електрицитет преку триење или допир

помеѓу два различно наелектризирани објекти.

2.5.4 Фарадеев закон во интегрална форма

Максвел во 1855 ја ревидирал математичката формула на фарадеевиот

закон, а во 1884 Оливие Хевисајд ѝ ја дал следната форма која се користи и

денес:

∇∗E (r , t )=−ϱB (r ,t )ϱt

Каде што

E и B - се електричното и магнетното поле,

∇- означува промена

ϱϱt

означува делумен извод по времето при фиксно растојание r .

Оваа форма на равенката е позната и како Максвел-Фарадеева равенка,

или една од четирите Максвелови равенки.

2.6 Последни години

9

Page 10: Мајкл Фарадеј

Здравјето на Фарадеј почнало да се нарушува, најверојатно од

постојаните ментални тензии и во 1840 година тој бил принуден да ги прекине

активностите за неколку години. Во 1841 година неговите пријатели го убедиле

да замине за Швајцарија, за да се опорави.

Откако се вратил, во 1848 година тој го направил новото откритие,

феноменот на вртење на рамнината на поларизацијата на светлината,

распоредувајќи се во транспарентни материи по должината на линиите на

магнетното поле. Самиот Фарадеј придал огромно значење на тоа откритие,

бидејќи бил длабоко убеден во поврзаноста помеѓу оптиката и

електромагнетизмот. Други експерименти кои Мајкл Фарадеј ги има водат кон

откривањето на диамагнетизмот и парамагнетизам.

Во 1855 година неговото здравје се влошува и тој бил прунуден да се

откаже од интензивна научна работа. Тој значително ја изгубил телесната

тежина и почнал да ја губи меморијата. Мајкл Фарадеј умрел на 25 август 1867

година.

3. КОРИСТЕНА ЛИТЕРАТУРА

10

Page 11: Мајкл Фарадеј

Michael Faraday entry at the 1911 Encyclopaedia Britannica, Retrieved, 2007.

http://www.unilib.bg.ac.rs/repozitorijum/ostalo/2.0/f/Faradej.pdf

http://www.phy.pmf.unizg.hr/~dpaar/fizicari/xfaraday.html

http://scienceworld.wolfram.com/biography/Faraday.html

http://www.chemheritage.org/discover/online-resources/chemistry-in-history/

themes/electrochemistry/faraday.aspx

http://www.energyquest.ca.gov/scientists/faraday.html

11