Michael Faraday war ein britischer Wissenschaftler, der vom 22. September 1791 bis zum 25. August 1867 lebte. Faraday ist nach wie vor berühmt für seine Entdeckungen im Elektromagnetismus und in der Elektrochemie. Wegen seiner Entdeckungen wird er oft als Vater der Elektrizität bezeichnet. Die Erfindungen von Michael Faraday haben letztendlich die Welt verändert und zu vielen heute verwendeten Technologien geführt.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Michael Faraday war ein produktiver Chemiker und Physiker, der im 19. Jahrhundert in Großbritannien arbeitete. Faraday erfand oder entwickelte viele Gegenstände und Methoden, darunter den Elektromotor, Transformator, Generator, Faradayschen Käfig und viele andere Errungenschaften.
Warum ist Michael Faraday der Vater der Elektrizität?
Wegen seiner Arbeit wird Michael Faraday der Vater der Elektrizität genannt. Viele halten ihn auch für den Vater des Elektromagnetismus. Dies liegt daran, dass Faraday die elektromagnetische Induktion entdeckte und einen Weg fand, magnetische Kraft in elektrische Kraft umzuwandeln. Faradays Arbeit sollte andere dazu inspirieren, in seine Fußstapfen zu treten und die Welt für immer zu verändern.
Wo hat Michael Faraday seine Arbeit verrichtet?
Michael Faraday war ein gründlicher und neugieriger Ermittler, der aus bescheidenen Anfängen hervorging. Sein Vater war Schmied und Michael hatte viele Geschwister. Dies bedeutete, dass seine Erstausbildung banal war. Seine Arbeit im Alter von 14 Jahren unter einem Buchhändler und Buchbinder machte ihn mit vielen Büchern bekannt und ermöglichte ihm, sich zu vielen Themen weiterzubilden. Er wurde fasziniert von Elektrizität, Magnetismus und Chemie.
Tatsächlich war Faradays erstes bekanntes Experiment ein Chemieexperiment, bei dem er Magnesiumsulfat zersetzte. Er arbeitete auch an der Verbesserung von Stahllegierungen. 1823 verflüssigte Faraday erstmals Chlorgas. 1825 entdeckte er Wasserstoffbicarburet, das heute als Benzol bekannt ist.
Faraday bewunderte die Arbeit des Chemikers Humphry Davy an der Royal Institution of Great Britain in London, England. Die Royal Institution diente als Mittel zur Förderung der Bildung in Großbritannien. Faraday zeichnete umfangreiche Notizen aus Davys Vorlesungen auf und bot sie Davy an. Davy war beeindruckt genug, so sehr, dass er Faraday schließlich erlaubte, bei ihm zu lernen. Faraday arbeitete zunächst an rudimentären Laboraufgaben. Davy und seine Frau nahmen Faraday mit auf eine Tour durch Europa, wo Faraday sich über wissenschaftliche Koryphäen informieren konnte. Dies öffnete Faraday neue Verbindungen und inspirierte seine Werke.
Faraday machte mehrere wichtige Entdeckungen, während er als Chemiker für die Institution arbeitete. Er arbeitete auch an optischen Gläsern und Legierungen. Faraday führte dort die meisten seiner Experimente durch, wo er selbst zu einem prominenten Dozenten wurde. Faraday schrieb akribische Notizen, in denen seine Experimente sehr detailliert beschrieben wurden. Diese Notizen können heute gelesen und verstanden werden aufgrund der Fähigkeiten, die er sowohl in seine Arbeit als auch in sein Schreiben einbrachte. Man muss feststellen, dass Faraday kein Mathematiker war, was seine Entdeckungen und Erfindungen umso bemerkenswerter macht. Es brauchte James Clark Maxwell, einen theoretischen Physiker und Mathematiker, um in die Fußstapfen von Faraday zu treten und auf Faradays Arbeit aufzubauen. Maxwell nutzte die Mathematik, um Faradays Entdeckungen zu testen und zu beweisen und den Elektromagnetismus vollständig zu konkretisieren.
Obwohl Faraday nicht über das Wissen über Atomteilchen verfügte, die Jahrzehnte später entdeckt werden würden, machte er doch einige faszinierende Notizen. Er spekulierte über das Verhalten von Metallen, die induzierten elektrischen Strom tragen. Er ging sogar so weit, zu postulieren, dass es in elektrischen Anordnungen Materieteilchen geben könnte, die sich bewegen könnten. Im Grunde beschrieb er Elektronen, ohne es zu merken!
Was hat Michael Faraday erfunden?
Faraday machte eine Reihe wissenschaftlicher Entdeckungen, die im Laufe der Zeit sowohl zu seinen eigenen Erfindungen als auch zu vielen anderen technologischen Innovationen führten. Zu den Erfindungen von Michael Faraday gehören der Transformator, der Elektromotor und der elektrische Dynamo oder Generator. Seine Entdeckungen reichen von chemischer über physikalische bis hin zu elektromagnetischer Art und Weise.
Als Faraday 20 Jahre alt war, entdeckte er die Elektrolyse. Er tat dies, indem er die Bestandteile der Magnesiumsulfatlösung mit einfachen Teilen wie Zink- und Kupferscheiben und einer elektrischen Batterie trennte. Daraus begründete Faraday die beiden Gesetze der Elektrolyse. Das erste Gesetz besagt, dass für eine gegebene Lösung die Menge der auf den Elektroden abgelagerten Materie direkt proportional zur Menge an Elektrizität ist, die in die Lösung gelangt. Ionen, die Ladung durch eine Lösung tragen, müssen daher eine wohldefinierte Ladung haben. Außerdem sind die Mengen an elektrisch abgeschiedenen oder gelösten Stoffen proportional zu ihrem chemischen Gewicht. Je höher die Wertigkeit der Ionen, desto höher muss die Ladung sein.
Während Hans Christian Oersted herausgefunden hatte, dass elektrischer Strom in magnetische Kraft umgewandelt werden kann, war es Faraday, der bewies, dass aus Magnetismus Elektrizität erzeugt werden kann. Bereits 1821 stellte Faraday ein Gerät aus einem Magneten mit einer chemischen Batterie und einem Draht her, der sich um den Magneten drehte. Er beschrieb dies als die Verwendung von sowohl Elektrizität als auch Magnetismus, um Bewegung zu erzeugen, aufbauend auf Oersteds Entdeckungen. Dies war die allererste Form eines Elektromotors.
Faraday stellte auch den ersten Transformator her. 1831 entdeckte Faraday erstmals die elektromagnetische Induktion. Dieser beschreibt einen elektrischen Strom, der mit einem sich ändernden Magnetfeld zum Fließen durch einen Leiter induziert werden kann. Faraday tat dies, indem er einen sogenannten Induktionsring herstellte, der aus einem nicht magnetisierten Eisenring mit zwei auf gegenüberliegenden Seiten gewickelten Drahtspulen bestand. Er verband eine Spule mit einer Batterie und eine andere Spule mit einem Galvanometer und schaltete das Gerät ein. Dadurch drehte sich die Nadel des Galvanometers. Diese Entdeckung bildete die Grundlage für Faradays zukünftige Erfindungen.
Faraday verband auch einen rudimentären Generator mit einem mit Draht gewickelten und mit Watte isolierten Rohr und führte einen Stabmagneten über den Draht. Dies bewegte die Galvanometernadel und zeigte fließenden elektrischen Strom. Faraday hatte endlich die Möglichkeit gefunden, magnetische Kraft in elektrische Kraft umzuwandeln, mit kontinuierlichem elektrischem Strom. Dies diente als Vorläufer für seinen elektrischen Dynamo oder Generator.
Zu den Erfindungen von Michael Faraday gehörten auch Methoden. Ein Beispiel ist die Kryotechnik, die 1823 in Faradays Labor begann, als er Temperaturen unter dem Gefrierpunkt erzeugte.
1836 entstand eine weitere Erfindung von Michael Faraday, der Faradaysche Käfig. Ein Faradayscher Käfig ist eine künstliche Struktur, die empfindliche Experimente vor elektromagnetischer Strahlung abschirmt. Faraday baute zuerst einen solchen „Käfig“, indem er einen Raum mit Metallfolie auskleidete. Dann benutzte er einen Generator, um den Raum mit Elektrizität zu bombardieren. Das Metall der Folie leitete Strom auf ihrer Oberfläche und erzeugte so einen neutralen Bereich im Raum. Ein Faradayscher Käfig schützt sowohl vor elektrischer Ladung als auch vor elektromagnetischen Wellen. Heutzutage können diese Strukturen mit verschiedenen Materialien maßgeschneidert werden, um verschiedene Arten von elektromagnetischen Wellen, einschließlich Radio-, Röntgen- oder anderen Frequenzwellen, zu blockieren.
Faraday unterschied sich von seinen zeitgenössischen Wissenschaftlern durch seinen Ansatz, Eisenspäne zu verwenden, um ein Magnetfeld mit Kraftlinien zu visualisieren. Er studierte auch gründlich, was er dielektrische Materialien nannte oder was heute Isolatoren genannt wird.
Faraday arbeitete sogar an der Beziehung zwischen Schwerkraft und Elektrizität. Er experimentierte mit der Transmission von Licht durch Lösungen. Im Jahr 1857 stellte Faraday etwas her, das er „aktiviertes Gold“ nannte, bei dem er Phosphor verwendete, um eine Probe von kolloidalem Gold herzustellen.
Michael Faraday arbeitete an so vielen Experimenten, sowohl in der Physik als auch in der Chemie, dass er ein enormes Erbe in der Wissenschaft und im Alltag hinterließ.
Wie hat Michael Faraday die Welt verändert?
Faraday ist in der Tat der Vater des Elektromagnetismus; Seine Entdeckungen führten dazu, dass Menschen sich mit Technologien beschäftigten, die Elektromagnetismus nutzten. Faradays Arbeit war das Sprungbrett für Bestrebungen in Magnetfeldern, mechanischer Bewegung und elektrischem Strom. Andere Forscher und Erfinder liefen mit seinen Ideen und versuchten, Wege zu finden, sie in die Praxis umzusetzen.
Eine weitere Entdeckung von Faraday war ein Phänomen, bei dem die Polarisationsebene von Lichtwellen durch ein angelegtes Magnetfeld beeinflusst wird. Diese Drehung der Lichtebene über eine Glasoberfläche wird heute als Faraday-Effekt oder Faraday-Rotation bezeichnet. Diese Demonstration führte zur Einführung der Mikrowellentechnologie und verschiedener Technologien in der Kommunikation.
Ein bahnbrechendes und sofort tiefgreifendes Ergebnis der Entdeckungen von Michael Faraday war die Erfindung des Telegraphen. Obwohl Faraday selbst den Telegraphen nicht erfunden hat, trug seine Arbeit zu seiner Konzeption bei. Dies ermöglichte erstmals eine weltweite Kommunikation in kurzer Zeit.
Die Entdeckung des Generators durch Faraday führte zu Anwendungen, die Seglern auf See halfen. Ein britischer Leuchtturm war der erste weltweit, in dem Strom zum Antreiben des Lichts verwendet wurde. Dieser Generator war ein Nachkomme von Faradays ursprünglicher Erfindung. Elektrisch betriebene Leuchttürme würden in den kommenden Jahren zum Standard werden.
Er und der Chemiker John Danielli arbeiteten an den Begriffen, die in der Elektrochemie verwendet werden. Faraday hat die Wörter "Ion", "Kathode" und "Elektrode" erfunden. Es ist schwer vorstellbar, dass diese Begriffe waren im 19. Jahrhundert konzipiert wurden, da sie im 20. und 21. Jahrhundert so wichtig und weit verbreitet waren.
Heute wird sogar der Name von Michael Faraday als Einheit geehrt. Das Farad – kein „y“ am Ende – bezeichnet die elektrische Kapazität.
Die weltweit genutzte elektrische Energie beruht auf Faradays Entdeckungen und Erfindungen vor fast zwei Jahrhunderten. Alle Energiequellen sind immer noch auf einen Generator angewiesen, um den elektrischen Strom zu erzeugen, der alles antreibt, was die Menschen benutzen. Wenn Sie das nächste Mal einen Staudamm oder ein Dampfkraftwerk sehen, denken Sie an die Beiträge von Michael Faraday.
Mit seiner großen Liebe zum Detail, seiner grenzenlosen Neugier und dem Wunsch, andere zu bilden, hat Michael Faraday die Wissenschaft im Allgemeinen unauslöschlich geprägt. Schauen Sie sich zu Hause und draußen um, und Sie werden etwas finden, dem Faraday in gewisser Weise sein lebenslanges Werk verliehen hat. Michael Faraday hat als Vater der Elektrizität und des Elektromagnetismus die Welt zum Besseren verändert.