Michael Faraday var en britisk videnskabsmand, der boede fra 22. september 1791 til 25. august 1867. Faraday er fortsat berømt for opdagelserne inden for elektromagnetisme og elektrokemi. På grund af hans opdagelser kaldes han ofte elektricitetens far. Michael Faradays opfindelser ændrede i sidste ende verden og førte til mange teknologier, der blev brugt i dag.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Michael Faraday var en produktiv kemiker og fysiker, der arbejdede i det 19. århundrede i Storbritannien. Faraday opfandt eller udviklede mange ting og metoder, herunder elmotoren, transformatoren, generatoren, Faraday-buret og mange andre præstationer.
Hvorfor er Michael Faraday far til elektricitet?
På grund af sit arbejde kaldes Michael Faraday elektricitetsfaderen. Mange betragter ham også som far til elektromagnetisme. Dette skyldes, at Faraday opdagede elektromagnetisk induktion, og han fandt en måde at konvertere magnetisk kraft til elektrisk kraft. Faradays arbejde ville fortsætte med at inspirere andre til at følge i hans fodspor og for evigt ændre verden.
Hvor gjorde Michael Faraday sit arbejde?
Michael Faraday var en grundig og nysgerrig efterforsker, der opstod fra ydmyg begyndelse. Hans far var smed, og Michael havde mange søskende. Dette betød, at hans grunduddannelse var verdslig. Hans arbejde i en alder af 14 år under en boghandler og bogbinder udsatte ham for mange bøger og gjorde det muligt for ham at uddanne sig om mange emner. Han blev fascineret af elektricitet, magnetisme og kemi.
Faktisk var Faradays første kendte eksperiment et kemieksperiment, hvor han nedbrudte magnesiumsulfat. Han arbejdede også med at forbedre stållegeringer. I 1823 flydede Faraday for første gang klorgas. I 1825 opdagede han bicarburet af brint, nu kendt som benzen.
Faraday beundrede stærkt kemiker Humphry Davys arbejde ved Royal Institution of Britain i London, England. Royal Institution fungerede som et middel til at fremme uddannelse i Storbritannien. Faraday indspillede omfattende noter fra Davys foredrag og tilbød dem til Davy. Davy var tilstrækkeligt imponeret, så meget at han til sidst tillod Faraday at studere med ham. Først arbejdede Faraday på rudimentære laboratorieopgaver. Davy og hans kone tog Faraday med på en rundvisning i Europa, hvor Faraday var i stand til at lære om videnskabelige lysarmaturer. Dette åbnede Faraday for nye forbindelser og inspirerede hans værker.
Faraday gjorde flere vigtige opdagelser, mens han arbejdede som kemiker for institutionen. Han arbejdede også på optiske briller og legeringer. Faraday gennemførte de fleste af sine eksperimenter der, hvor han blev en fremtrædende foredragsholder i sig selv. Faraday skrev omhyggelige noter, der beskrev hans eksperimenter i detaljer. Disse noter kan læses i dag og forstås på grund af den dygtighed, han placerede i både sit arbejde og hans skrivning. En ting at indse er, at Faraday ikke var dygtig i matematik, hvilket gør hans opdagelser og opfindelser endnu mere bemærkelsesværdige. Det ville tage James Clark Maxwell, en teoretisk fysiker og matematiker, at følge i Faradays fodspor og bygge videre på Faradays arbejde. Maxwell brugte matematik til at teste og bevise Faradays opdagelser og uddybede elektromagnetisme fuldt ud.
Mens Faraday ikke havde kendskab til atompartikler, der ville blive opdaget årtier senere, lavede han nogle spændende noter. Han spekulerede i opførslen af metaller, der bærer induceret elektrisk strøm. Han gik endda så langt som at postulere, at der kunne være partikler af stof i elektriske arrangementer, som kunne bevæge sig. Dybest set beskrev han elektroner uden at vide det!
Hvad opfandt Michael Faraday?
Faraday foretog en række videnskabelige opdagelser, der førte til både hans egne opfindelser og til mange andre teknologiske innovationer over tid. Michael Faradays opfindelser inkluderer transformeren, den elektriske motor og den elektriske dynamo eller generator. Hans opdagelser spænder fra kemisk til fysisk til elektromagnetisk i omfang og emne.
Da Faraday var 20 år gammel, opdagede han elektrolyse. Han gjorde dette ved at adskille komponenter i magnesiumsulfatopløsningen ved hjælp af enkle dele som zink- og kobberskiver og et elektrisk batteri. Ud fra dette etablerede Faraday de to love om elektrolyse. Den første lov indebærer, at for en given løsning er mængden af stof, der deponeres på elektroder, direkte proportional med den mængde elektricitet, der passerer i opløsning. Ioner, der bærer ladning gennem en løsning, skal derfor have en veldefineret ladning. Derudover er mængderne af elektrisk aflejrede eller opløste stoffer proportionale med deres kemiske vægt. Jo højere valens af ioner, jo højere skal ladningen være.
Mens Hans Christian Oersted havde fundet ud af, at elektrisk strøm kunne omdannes til magnetisk kraft, var det Faraday, der beviste, at elektricitet kunne produceres fra magnetisme. Allerede i 1821 producerede Faraday en enhed lavet af en magnet med et kemisk batteri og en ledning, der drejede rundt om magneten. Han beskrev dette som at bruge både elektricitet og magnetisme til at skabe bevægelse og byggede på Oersteds opdagelser. Dette var den allerførste form for en elektrisk motor.
Faraday lavede også den første transformer. I 1831 opdagede Faraday først elektromagnetisk induktion. Dette beskriver en elektrisk strøm, der kan induceres til at strømme gennem en leder med et skiftende magnetfelt. Faraday gjorde dette ved at fremstille det, der blev kaldt en induktionsring, som bestod af en ikke-magnetiseret jernring med to trådspoler viklet på modsatte sider af den. Han forbandt en spole til et batteri og en anden spole til et galvanometer og tændte enheden. Dette fik nålen på galvanometeret til at dreje. Denne opdagelse skabte et fundament for Faradays fremtidige opfindelser.
Faraday forbandt også en rudimentær generator med et rør viklet med ledning og isoleret med bomuld og førte en stangmagnet over ledningen. Dette flyttede galvanometernålen og afslørede strømmen af elektrisk strøm. Faraday havde endelig fundet midlerne til at konvertere magnetisk kraft til elektrisk kraft med kontinuerlig elektrisk strøm. Dette fungerede som forløber for hans elektriske dynamo eller generator.
Michael Faradays opfindelser omfattede også metoder. Et eksempel er kryogenik, der startede i Faradays laboratorium i 1823, da han producerede temperaturer under frysepunktet.
I 1836 opstod en anden Michael Faraday-opfindelse, Faraday-buret. Et Faraday-bur er en menneskeskabt struktur, der beskytter følsomme eksperimenter mod elektromagnetisk stråling. Faraday lavede først et sådant "bur" ved at foret et rum med metalfolie. Han brugte derefter en generator til at bombardere rummet med elektricitet. Folieets metal ledte strøm på overfladen og skabte et neutralt område i rummet. Et Faraday-bur er beskyttende mod elektrisk ladning såvel som elektromagnetiske bølger. I dag kan disse strukturer skræddersys ved hjælp af forskellige slags materialer til at blokere forskellige slags elektromagnetiske bølger, herunder radio-, røntgen- eller andre frekvensbølger.
Faraday adskilte sig fra sine nutidige forskere med sin tilgang til at bruge jernfilm til at visualisere et magnetfelt med kraftlinjer. Han studerede også grundigt, hvad han kaldte dielektriske materialer, eller hvad der i dag kaldes isolatorer.
Faraday arbejdede endda på forholdet mellem tyngdekraft og elektricitet. Han eksperimenterede med transmission af lys gennem løsninger. I 1857 forberedte Faraday det, han kaldte "aktiveret guld", hvor han brugte fosfor til at fremstille en prøve af kolloidt guld.
Michael Faraday arbejdede på så mange eksperimenter, både inden for fysik og kemi, at han efterlod en enorm arv inden for videnskab og i hverdagen.
Hvordan ændrede Michael Faraday verden?
Faraday er virkelig far til elektromagnetisme; hans opdagelser fik folk til at forfølge teknologi, der brugte elektromagnetisme. Faradays arbejde var springbrættet for bestræbelser inden for magnetfelter, mekanisk bevægelse og elektrisk strøm. Andre forskere og opfindere løb med hans ideer og forsøgte at finde måder, hvorpå de kunne anvendes praktisk.
En anden opdagelse af Faradays var et fænomen, hvor polariseringsplanet for lysbølger påvirkes af et anvendt magnetfelt. Denne rotation af lysplanet over en glasoverflade kaldes nu Faraday-effekten eller Faraday-rotation. Denne demonstration førte til igangsættelsen af mikrobølgeteknologi og forskellige teknologier inden for kommunikation.
Et banebrydende og straks dybtgående resultat af Michael Faradays opdagelser var opfindelsen af telegrafen. Mens Faraday selv ikke opfandt telegrafen, bidrog hans arbejde til dens opfattelse. Dette muliggjorde for første gang verdensomspændende kommunikation på kort tid.
Faradays generatoropdagelse førte til applikationer, der hjalp søfolk til søs. Et britisk fyrtårn blev det første i verden, hvor elektricitet blev brugt til at drive lyset. Denne generator var en efterkommer af Faradays oprindelige opfindelse. Elektriske fyrtårne ville være standarden i de kommende år.
Han og kemiker John Danielli arbejdede på de udtryk, der blev brugt i elektrokemi. Faraday kom med ordene "ion", "katode" og "elektrode." Det er svært at forestille sig, at disse udtryk var udtænkt i det 19. århundrede, da de har været så vigtige og udbredte i det 20. og 21. århundrede.
I dag hedder selv Michael Faradays navn som en enhed. Farad - ingen "y" i slutningen - er det udtryk, der bruges til elektrisk kapacitans.
Den elektriske kraft, der bruges over hele verden, er afhængig af Faradays opdagelser og opfindelser for næsten to århundreder siden. Alle energikilder er stadig afhængige af en generator til at producere den elektriske strøm, der driver alt, hvad folk bruger. Næste gang du ser en vandkraft dæmning eller et dampanlæg, skal du huske Michael Faradays bidrag.
Med sin store opmærksomhed på detaljer, ubegrænset nysgerrighed og ønske om at uddanne andre, satte Michael Faraday et uudsletteligt præg på videnskaben generelt. Kig rundt i dit hjem og udenfor, og du vil finde noget, som Faraday lånte sit livslange arbejde til på en eller anden måde. Michael Faraday, som far til elektricitet og elektromagnetisme, ændrede verden til det bedre.