Michael Faraday oli Briti teadlane, kes elas 22. septembrist 1791 kuni 25. augustini 1867. Faraday on endiselt kuulus elektromagnetismi ja elektrokeemia avastuste poolest. Oma avastuste tõttu nimetatakse teda sageli elektriisaks. Michael Faraday leiutised muutsid lõpuks maailma ja viisid paljude tänapäeval kasutatavate tehnoloogiateni.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Michael Faraday oli viljakas keemik ja füüsik, kes töötas 19. sajandil Suurbritannias. Faraday leiutas või töötas välja palju esemeid ja meetodeid, sealhulgas elektrimootori, trafo, generaatori, Faraday puuri ja palju muid saavutusi.
Miks on Michael Faraday elektrienergia isa?
Oma töö tõttu nimetatakse Michael Faradayt elektriisaks. Paljud peavad teda ka elektromagnetismi isaks. Seda seetõttu, et Faraday avastas elektromagnetilise induktsiooni ja leidis viisi, kuidas muuta magnetjõud elektrijõuks. Faraday töö innustaks ka teisi tema jälgi järgima, muutes maailma igaveseks.
Kus Michael Faraday oma tööd tegi?
Michael Faraday oli põhjalik ja uudishimulik uurija, kes sai alguse tagasihoidlikust algusest. Tema isa oli sepp ja Michaelil oli palju õdesid-vendi. See tähendas, et tema esmane haridus oli igapäevane. Tema töö 14-aastaselt raamatukaupmehe ja köitja käe all paljastas ta paljude raamatutega ning võimaldas end harida paljudel teemadel. Ta köitis elektrit, magnetismi ja keemiat.
Tegelikult oli Faraday esimene teadaolev eksperiment keemiakatse, mille käigus ta lagundas magneesiumsulfaati. Samuti töötas ta terasesulamite täiustamise kallal. 1823. aastal veeldas Faraday esimest korda kloorgaasi. 1825. aastal avastas ta vesinikbikarburaadi, mida praegu tuntakse benseeni nime all.
Faraday imetles väga keemiku Humphry Davy tööd Inglismaal Londonis Suurbritannia kuninglikus institutsioonis. Kuninglik institutsioon oli vahend Suurbritannias hariduse edendamiseks. Faraday salvestas ulatuslikke märkmeid Davy loengutest ja pakkus neid Davyle. Davy avaldas piisavalt muljet, nii palju, et ta lubas Faradayl endaga lõpuks koos õppida. Alguses töötas Faraday algeliste laboratoorsete ülesannetega. Davy ja tema naine viisid Faraday endaga ringreisile mööda Euroopat, kus Faraday sai õppida teaduslikke valgusteid. See avas Faraday uutele seostele ja inspireeris tema teoseid.
Faraday tegi asutuse keemikuna töötades mitu olulist avastust. Ta töötas ka optiliste prillide ja sulamite kallal. Faraday viis suurema osa oma katsetest läbi seal, kus temast sai omaette silmapaistev õppejõud. Faraday kirjutas täpsed märkused, mis kirjeldasid tema katseid väga üksikasjalikult. Neid märkmeid saab täna lugeda ja mõista nii oma töös kui kirjutamises asetatud oskuste tõttu. Üks asi, mida tuleb mõista, on see, et Faraday ei olnud matemaatikas osav, mistõttu on tema avastused ja leiutised veelgi tähelepanuväärsemad. Teoreetilisel füüsikul ja matemaatikul James Clark Maxwellil oleks vaja Faraday jälgedes käia ja Faraday tööle tugineda. Maxwell kasutas Faraday avastuste testimiseks ja tõestamiseks matemaatikat, täiustades täielikult elektromagnetismi.
Kuigi Faradayl puudusid teadmised aastakümneid hiljem avastatavatest aatomiosakestest, tegi ta siiski mõned intrigeerivad märkused. Ta spekuleeris indutseeritud elektrivoolu kandvate metallide käitumise üle. Ta jõudis isegi nii kaugele, et postuleeris, et elektriseadmetes võib olla aineosakesi, mis võivad liikuda. Põhimõtteliselt kirjeldas ta elektronid sellest aru saamata!
Mida leiutas Michael Faraday?
Faraday tegi mitmeid teaduslikke avastusi, mis viisid aja jooksul nii tema enda kui ka paljude muude tehnoloogiliste uuendusteni. Michael Faraday leiutiste hulka kuuluvad trafo, elektrimootor ja elektriline dünamo või generaator. Tema avastused ulatuvad nii keemiliselt kui füüsikaliselt elektromagnetiliselt nii ulatuse kui ka teema järgi.
Kui Faraday oli 20-aastane, avastas ta elektrolüüsi. Ta tegi seda, eraldades magneesiumsulfaadi lahuse komponendid, kasutades selliseid lihtsaid osi nagu tsink- ja vaskkettad ning elektriakut. Sellest lähtuvalt kehtestas Faraday kaks elektrolüüsi seadust. Esimene seadus eeldab, et antud lahuse puhul on elektroodidele ladestunud aine kogus otseselt proportsionaalne lahuses läbiva elektrienergiaga. Ioonidel, mis kannavad laengut läbi lahenduse, peab seetõttu olema täpselt määratletud laeng. Lisaks on elektriliselt sadestunud või lahustunud ainete kogused proportsionaalsed nende keemilise kaaluga. Mida suurem on ioonide valents, seda suurem peab olema laeng.
Kui Hans Christian Oersted oli leidnud, et elektrivoolu saab muuta magnetjõuks, siis just Faraday tõestas, et elektrit saab toota magnetismist. Juba 1821. aastal tootis Faraday magnetist valmistatud seadme koos keemilise patarei ja juhtmega, mis pöörles magneti ümber. Ta kirjeldas seda kui Oerstedi avastustele tuginedes nii elektri kui ka magnetismi kasutamist, mis loovad liikumist. See oli kõige esimene elektrimootori vorm.
Faraday tegi ka esimese trafo. 1831. aastal avastas Faraday esmakordselt elektromagnetilise induktsiooni. See kirjeldab elektrivoolu, mida saab kutsuda voolama läbi muutuva magnetvälja juhi. Faraday tegi seda, tehes nn induktsioonrõnga, mis koosnes mittemagnetiseeritud rauarõngast, mille mõlemale küljele olid keritud kaks traadimähist. Ta ühendas ühe mähise akuga ja teise mähise galvanomeetriga ning lülitas seadme sisse. See pani galvanomeetri nõela pöörlema. See avastus lõi aluse Faraday tulevastele leiutistele.
Faraday ühendas algelise generaatori ka traadiga keeratud ja puuvillast isoleeritud toruga ning viis vardamagnet üle traadi. See liigutas galvanomeetri nõela, paljastades voolava elektrivoolu. Faraday oli viimaks leidnud vahendid pideva elektrivooluga magnetjõu muundamiseks elektrijõuks. See oli tema elektridünamo või generaatori eelkäija.
Michael Faraday leiutised hõlmasid ka metoodikaid. Üheks näiteks on krüogeenika, mis algas Faraday laboris 1823. aastal, kui ta tekitas külmakraade.
1836. aastal tekkis teine Michael Faraday leiutis, Faraday puur. Faraday puur on inimese loodud struktuur, mis kaitseb tundlikke katseid elektromagnetilise kiirguse eest. Faraday tegi kõigepealt sellise “puuri”, vooderdades toa metallkilega. Seejärel pommitas ta generaatoriga ruumi elektriga. Fooliumi metall juhtis selle pinnal voolu, luues ruumis neutraalse ala. Faraday puur kaitseb nii elektrilaengu kui ka elektromagnetlainete eest. Tänapäeval saab neid struktuure kohandada erinevat tüüpi materjalide abil, et blokeerida erinevat tüüpi elektromagnetlaineid, sealhulgas raadio-, röntgen- või muid sageduslaineid.
Faraday erines oma kaasaegsetest teadlastest oma lähenemisviisiga, mille kohaselt kasutati raudjoone abil magnetvälja jõujoonte abil. Ta uuris põhjalikult ka seda, mida ta nimetas dielektrilisteks materjalideks või mida tänapäeval nimetatakse isolaatoriteks.
Faraday töötas isegi gravitatsiooni ja elektri vaheliste suhetega. Ta katsetas valguse edasikandumist lahenduste kaudu. 1857. aastal valmistas Faraday välja nn aktiveeritud kulla, milles ta kasutas fosfori abil kolloidkullast proovi.
Michael Faraday töötas nii paljude füüsika kui ka keemia eksperimentide kallal, et jättis teaduses ja igapäevaelus tohutu pärandi.
Kuidas muutis Michael Faraday maailma?
Faraday on tõepoolest elektromagnetismi isa; tema avastused viisid inimesed tegelema elektromagnetismi kasutava tehnoloogiaga. Faraday töö oli hüppelauaks magnetväljade, mehaanilise liikumise ja elektrivoolu püüdlusteks. Teised teadlased ja leiutajad jooksid tema ideedega kokku, püüdes leida viise nende praktiliseks kasutamiseks.
Veel üks Faraday avastus oli nähtus, kus rakendatud magnetväli mõjutab valguslainete polarisatsioonitasapinda. Seda valgustasandi pöörlemist üle klaaspinna nimetatakse nüüd Faraday efektiks või Faraday pöörlemiseks. See meeleavaldus viis mikrolainetehnoloogia ja erinevate kommunikatsioonitehnoloogiate algatamiseni.
Michael Faraday avastuste üks murranguline ja koheselt sügav tulemus oli telegraafi leiutamine. Kui Faraday ise telegraafi ei leiutanud, aitas tema looming kaasa selle loomisele. See võimaldas esimest korda ülemaailmset suhtlust lühikese aja jooksul.
Faraday generaatori avastus viis rakendusteni, mis aitas meremehi merel. Suurbritannia tuletornist sai esimene maailmas, kus valguse toitmiseks kasutati elektrit. See generaator oli Faraday algse leiutise järeltulija. Elektritoitega tuletornid oleksid järgmistel aastatel standardiks.
Tema ja keemik John Danielli töötasid elektrokeemias kasutatavate mõistete kallal. Faraday mõtles välja sõnad "ioon", "katood" ja "elektrood". Raske on ette kujutada, et need tingimused olid sajandil, kuna need on olnud nii olulised ja levinud 20. ja 21. sajandil.
Tänapäeval austatakse isegi Michael Faraday nime üksusena. Farad - lõpus pole "y" - on termin, mida kasutatakse elektrilise mahtuvuse jaoks.
Kogu maailmas kasutatav elektrienergia tugineb Faraday avastustele ja leiutistele peaaegu kaks sajandit tagasi. Kõik energiaallikad toetuvad endiselt generaatorile, et toota elektrivoolu, mis toidab kõike, mida inimesed kasutavad. Järgmisel korral, kui näete hüdroelektrijaama tammi või aurujaama, pidage meeles Michael Faraday panust.
Oma suure tähelepanu detailidele, piiramatu uudishimu ja sooviga teisi harida jättis Michael Faraday teaduses üldiselt kustumatu jälje. Vaadake oma kodus ja väljas ringi ning leiate midagi, millele Faraday oma elutöö mingil moel laenas. Michael Faraday kui elektri ja elektromagnetismi isa muutis maailma paremaks.
