Michael Faraday bol britský vedec, ktorý žil od 22. septembra 1791 do 25. augusta 1867. Faraday zostáva známy pre objavy v elektromagnetizme a elektrochémii. Vďaka svojim objavom sa často nazýva otcom elektriny. Vynálezy Michaela Faradaya nakoniec zmenili svet a viedli k mnohým technológiám, ktoré sa dnes používajú.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Michael Faraday bol plodný chemik a fyzik, ktorý pracoval v 19. storočí vo Veľkej Británii. Faraday vynašiel alebo vyvinul mnoho položiek a metód, vrátane elektrického motora, transformátora, generátora, Faradayovej klietky a mnohých ďalších úspechov.
Prečo je Michael Faraday otcom elektriny?
Vďaka svojej práci sa Michael Faraday nazýva Otec elektriny. Mnohí ho tiež považujú za otca elektromagnetizmu. Je to preto, lebo Faraday objavil elektromagnetickú indukciu a našiel spôsob, ako premeniť magnetickú silu na elektrickú. Faradayova práca by pokračovala v inšpirovaní ostatných, aby kráčali v jeho šľapajach a navždy zmenili svet.
Kde robil svoju prácu Michael Faraday?
Michael Faraday bol dôkladný a zvedavý vyšetrovateľ, ktorý vzišiel zo skromných začiatkov. Jeho otec bol kováč a Michael mal veľa súrodencov. To znamenalo, že jeho počiatočné vzdelanie bolo všedné. Jeho práca vo veku 14 rokov pod kníhkupcom a kníhviazačom ho vystavila mnohým knihám a umožnila mu vzdelávať sa v mnohých témach. Fascinoval ho elektrina, magnetizmus a chémia.
V skutočnosti bol Faradayov prvý známy experiment chemický experiment, pri ktorom rozložil síran horečnatý. Pracoval tiež na zdokonaľovaní zliatin ocele. V roku 1823 Faraday po prvýkrát skvapalnil plynný chlór. V roku 1825 objavil vodíkový hydrogénuhličitan, dnes známy ako benzén.
Faraday veľmi obdivoval prácu chemika Humphryho Davyho v Kráľovskom inštitúte Veľkej Británie v Londýne v Anglicku. Kráľovská inštitúcia slúžila ako prostriedok na podporu vzdelávania v Británii. Faraday zaznamenal rozsiahle poznámky z Davyho prednášok a ponúkol ich Davymu. Na Davyho urobil taký dojem, že nakoniec umožnil Faradayovi študovať s ním. Faraday spočiatku pracoval na základných laboratórnych úlohách. Davy a jeho manželka zobrali so sebou Faradaya na turné po Európe, kde sa Faraday mohol dozvedieť o vedeckých svietidlách. To otvorilo Faradayho novým kontaktom a inšpirovalo jeho diela.
Faraday urobil niekoľko dôležitých objavov, keď pracoval ako chemik pre inštitúciu. Pracoval tiež na optických sklách a zliatinách. Faraday tam uskutočňoval väčšinu svojich experimentov, kde sa sám stal významným lektorom. Faraday napísal dôkladné poznámky, ktoré veľmi podrobne popisovali jeho experimenty. Tieto poznámky je možné dnes čítať a porozumieť im vďaka jeho zručnostiam v práci i písaní. Jedna vec, ktorú si treba uvedomiť, je, že Faraday nebol zručný v matematike, čo robí jeho objavy a vynálezy ešte pozoruhodnejšími. Jamesovi Clarkovi Maxwellovi, teoretickému fyzikovi a matematikovi, by trvalo, kým by šiel vo Faradayových šľapajach a nadviazal na Faradayovu prácu. Maxwell pomocou matematiky testoval a dokazoval Faradayove objavy, pričom úplne zhmotnil elektromagnetizmus.
Zatiaľ čo Faraday nemal znalosti o atómových časticiach, ktoré by boli objavené o desaťročia neskôr, urobil si nejaké zaujímavé poznámky. Špekuloval o správaní sa kovov prenášajúcich indukovaný elektrický prúd. Zašiel dokonca tak ďaleko, že postuloval, že v elektrických zariadeniach môžu byť častice hmoty, ktoré by sa mohli pohybovať. V zásade popisoval elektróny bez toho, aby si to uvedomoval!
Čo vymyslel Michael Faraday?
Faraday priniesol množstvo vedeckých objavov, ktoré viedli k jednak jeho vlastným vynálezom, jednak k mnohým ďalším technologickým inováciám v priebehu času. Medzi vynálezy Michaela Faradaya patrí transformátor, elektrický motor a elektrické dynamo alebo generátor. Jeho objavy siahajú od chemického cez fyzikálny až po elektromagnetický rozsah a predmet.
Keď mal Faraday 20 rokov, objavil elektrolýzu. Urobil to oddelením zložiek roztoku síranu horečnatého pomocou jednoduchých častí, ako sú zinkové a medené disky a elektrická batéria. Z toho Faraday ustanovil dva zákony elektrolýzy. Prvý zákon predpokladá, že pre dané riešenie je množstvo hmoty usadenej na elektródach priamo úmerné množstvu elektriny, ktorá prechádza v roztoku. Ióny, ktoré prenášajú náboj cez riešenie, musia mať preto presne stanovený náboj. Okrem toho je množstvo elektricky vylúčených alebo rozpustených látok úmerné ich chemickej hmotnosti. Čím vyššia je valencia iónov, tým vyšší musí byť náboj.
Aj keď Hans Christian Oersted zistil, že elektrický prúd je možné premeniť na magnetickú silu, bol to Faraday, kto dokázal, že elektrinu je možné vyrobiť z magnetizmu. Už v roku 1821 Faraday vyrobil zariadenie vyrobené z magnetu s chemickou batériou a drôtom, ktoré sa krútilo okolo magnetu. Opísal to ako použitie elektriny a magnetizmu na vytvorenie pohybu, pričom vychádzal z Oerstedových objavov. Toto bola úplne prvá forma elektrického motora.
Faraday vyrobil aj prvý transformátor. V roku 1831 Faraday prvýkrát objavil elektromagnetickú indukciu. Toto popisuje elektrický prúd, ktorý môže byť indukovaný na tok cez vodič s meniacim sa magnetickým poľom. Faraday to urobil tak, že vyrobil takzvaný indukčný krúžok, ktorý pozostával z nemagnetizovaného železného krúžku s dvoma cievkami drôtu navinutými na jeho opačných stranách. Pripojil jednu cievku k batérii a druhú cievku k galvanometru a prístroj zapol. To spôsobilo točenie ihly na galvanometri. Tento objav vytvoril základ pre budúce vynálezy spoločnosti Faraday.
Faraday tiež pripojil primárny generátor k trubici stočenej s drôtom a izolovanej bavlnou a cez drôt prešiel tyčovým magnetom. Toto pohlo ihlou galvanometra a odhalilo prúdiaci elektrický prúd. Faraday nakoniec našiel prostriedky na premenu magnetickej sily na elektrickú s kontinuálnym elektrickým prúdom. To slúžilo ako predchodca jeho elektrického dynama alebo generátora.
Vynálezy Michaela Faradaya zahŕňali aj metodiky. Jedným z príkladov je kryogenika, ktorá sa začala vo Faradayovom laboratóriu v roku 1823, keď dosahoval teploty pod bodom mrazu.
V roku 1836 vznikol ďalší vynález Michaela Faradaya, Faradayova klietka. Faradayova klietka je človekom vyrobená štruktúra, ktorá chráni citlivé experimenty pred elektromagnetickým žiarením. Faraday najskôr vyrobil takúto „klietku“ obložením miestnosti kovovou fóliou. Potom použil generátor na bombardovanie miestnosti elektrickou energiou. Kov fólie privádzal prúd na jej povrch a vytváral neutrálnu oblasť v miestnosti. Faradayova klietka chráni pred elektrickým nábojom aj elektromagnetickými vlnami. Dnes je možné tieto štruktúry prispôsobiť pomocou rôznych druhov materiálov na blokovanie rôznych druhov elektromagnetických vĺn vrátane rádiových, röntgenových alebo iných frekvenčných vĺn.
Faraday sa od svojich súčasných vedcov líšil prístupom použitia železných pilín na vizualizáciu magnetického poľa pomocou silových línií. Dôkladne si preštudoval aj to, čo nazýval dielektrické materiály, alebo čo sa dnes nazýva izolátory.
Faraday dokonca pracoval na vzťahu medzi gravitáciou a elektrinou. Experimentoval s prenosom svetla prostredníctvom riešení. V roku 1857 Faraday pripravil niečo, čo nazval „aktivovaným zlatom“, a z ktorého pomocou fosforu vyrobil vzorku koloidného zlata.
Michael Faraday pracoval na toľkých pokusoch, či už vo fyzike alebo v chémii, že zanechal obrovské dedičstvo vo vede i v každodennom živote.
Ako zmenil Michael Faraday svet?
Faraday je skutočne otcom elektromagnetizmu; jeho objavy viedli ľudí k tomu, aby pokračovali v technológii využívajúcej elektromagnetizmus. Faradayovou prácou bol odrazový mostík pre úsilie v magnetických poliach, mechanickom pohybe a elektrickom prúde. Ďalší výskumníci a vynálezcovia bežali s jeho myšlienkami a pokúšali sa nájsť spôsoby, ako ich prakticky využiť.
Ďalším objavom Faradayovej bol jav, pri ktorom je polarizačná rovina svetelných vĺn ovplyvnená aplikovaným magnetickým poľom. Táto rotácia svetelnej roviny cez sklenený povrch sa teraz nazýva Faradayov efekt alebo Faradayova rotácia. Táto ukážka viedla k iniciácii mikrovlnnej technológie a rôznych komunikačných technológií.
Jedným z priekopníckych a okamžite hlbokých výsledkov objavov Michaela Faradaya bol vynález telegrafu. Aj keď sám Faraday nevynašiel telegraf, jeho dielo prispelo k jeho koncepcii. Toto umožnilo po prvýkrát svetovú komunikáciu v krátkom časovom období.
Faradayov objav generátora viedol k aplikáciám, ktoré pomáhali námorníkom na mori. Britský maják sa stal prvým na svete, v ktorom sa na napájanie svetla používala elektrina. Tento generátor bol potomkom Faradayovho pôvodného vynálezu. Majáky s elektrickým pohonom by sa mali v nasledujúcich rokoch stať štandardom.
Spolu s chemikom Johnom Daniellim pracovali na pojmoch používaných v elektrochémii. Faraday prišiel so slovami „ión“, „katóda“ a „elektróda“. Je ťažké si predstaviť, že tieto výrazy boli koncipované v 19. storočí, pretože boli také dôležité a prevládajúce v 20. a 21. storočí.
Dnes je dokonca meno Michaela Faradaya ctené ako jednotka. Farad - na konci nie „y“ - je termín používaný pre elektrickú kapacitu.
Elektrická energia používaná na celom svete závisí od Faradayových objavov a vynálezov takmer pred dvoma storočiami. Všetky zdroje energie sa stále spoliehajú na to, že generátor produkuje elektrický prúd, ktorý napája všetko, čo ľudia používajú. Keď nabudúce uvidíte vodnú priehradu alebo parnú elektráreň, spomeňte si na príspevky Michaela Faradaya.
Vďaka svojej veľkej pozornosti venovanej detailom, neobmedzenej zvedavosti a túžbe vzdelávať ostatných zanechal Michael Faraday nezmazateľnú stopu vo vede všeobecne. Poobzerajte sa po svojom dome i vonku a nájdete niečo, čomu Faraday nejakým spôsobom prepožičal svoju celoživotnú prácu. Michael Faraday ako otec elektriny a elektromagnetizmu zmenil svet k lepšiemu.