Michael Faraday biografie, experimenten en bijdragen

Michael Faraday (Newington Butt, 22 september 1791 - Hampton Court, 25 augustus 1867) was natuurkundige en scheikundige van Britse origine, wiens voornaamste bijdragen liggen op het gebied van elektromagnetisme en elektrochemie. Onder zijn bijdragen aan de wetenschap, en dus aan de mensheid, kunnen we zijn werk in elektromagnetische inductie, diamagnetisme en elektrolyse benadrukken.

Vanwege de economische omstandigheden van zijn familie, kreeg Faraday weinig formele opleiding, dus vanaf zijn veertien jaar was hij verantwoordelijk voor het opvullen van deze leemtes door tijdens zijn opleiding als boekbinder veel te lezen..

Een van de boeken die verbinden en die het meest de beoefenaar van de wetenschap beïnvloedde was De verbetering van de geest (The Improvement of the Mind) door Isaac Watts.

Faraday was een uitstekende experimentator en gaf zijn ontdekkingen door in een gemakkelijk te begrijpen taal. Hoewel zijn wiskundige vaardigheden niet de beste waren, vatte James Clerk Maxwell zijn werk en dat van anderen samen in een groep vergelijkingen.

In de woorden van Clerk Maxwell: "het gebruik van de krachtlijnen toont aan dat Faraday daadwerkelijk een grote wiskundige is geweest, van wie de wiskundigen van de toekomst waardevolle en vruchtbare methoden zouden kunnen vinden."

De eenheid van elektrische capaciteit van het Internationale Systeem van Eenheden (SI) wordt Faradio (F) genoemd ter ere van hem.

Als chemicus ontdekte Faraday Benzene, deed onderzoek naar chloriet clathraat, het oxidatienummersysteem en creëerde wat bekend zou staan ​​als de voorloper van de Bunsenbrander. Daarnaast populariseerde hij de termen: anode, kathode, elektron en ion.

Op het gebied van de fysica waren zijn onderzoek en experimenten gericht op elektriciteit en elektromagnetisme.

Zijn studie van het magnetisch veld was fundamenteel voor de ontwikkeling van het concept van het elektromagnetische veld en zijn uitvinding, door hem zelf aangeduid als "Elektromagnetische rotatie-inrichtingen", waren de voorlopers van de huidige elektromotor. 

index

• 1 Biografie
  • 1.1 Verdieping van de training
  • 1.2 Verband met Humphry Davy
  • 1.3 Reis naar Europa
  • 1.4 Toewijding aan elektriciteit
  • 1.5 Huwelijk
  • 1,6 jaar uitvindingen
  • 1.7 Erkenningen
  • 1.8 Laatste jaren
  • 1.9 Dood
• 2 experimenten
  • 2.1 Wet van Faraday
  • 2.2 Kooi van Faraday
• 3 belangrijkste bijdragen
• 4 Referenties

biografie

Michael Faraday werd geboren op 22 september 1791 in een wijk genaamd Newington Butt, ten zuiden van Londen, in Engeland. Zijn familie was niet rijk, dus zijn formele opleiding was niet erg uitgebreid.

Michael's vader heette James en was een beoefenaar van een doctrine van het christendom. Van haar kant werd haar moeder Margaret Hastwell genoemd en voordat ze met James trouwde, werkte ze als huishoudster. Michael had 3 broers en was de voorlaatste van de kinderen van het huwelijk.

Toen Michael veertien was, werkte hij samen met George Riebau, die boekverkoper en boekbinder was. Michael bleef zeven jaar in dit werk, tijd waarin hij de mogelijkheid had om veel meer te lezen.

Op dit moment begon hij aangetrokken te worden door wetenschappelijke verschijnselen, vooral die met betrekking tot elektriciteit.

Verdieping van de training

Op de leeftijd van 20, in 1812, begon Michael verschillende conferenties bij te wonen, bijna altijd uitgenodigd door William Dance, een Engelse muzikant die de Royal Philharmonic Society had opgericht.

Sommige van de sprekers Michael hadden toegang tot John Tatum, een Britse filosoof en wetenschapper, en Humphry Davy, een apotheker van Engelse afkomst.

Verwantschap met Humphry Davy

Michael Faraday was een zeer methodische man en schreef heel specifieke aantekeningen die hij naar Davy stuurde, samen met een briefje waarin hij vroeg om een ​​baan.

Deze aantekeningen waren een boek van ongeveer 300 pagina's en vonden Davy erg goed. De laatstgenoemden leden ergens later een ongeluk in het laboratorium, wat zijn gezichtsvermogen ernstig beschadigde.

In deze context huurde Davy Faraday in als zijn assistent. Tegelijkertijd - op 1 maart 1813 - slaagde Faraday erin scheikundig assistent te worden aan de Royal Institution.

Reis naar Europa

Tussen 1813 en 1815 reisde Humphry Davy door verschillende landen in Europa. De dienaar die op dat moment had besloten niet naar de reis te gaan, dus Faraday was degene die de taken van de dienaar moest vervullen, zelfs als zijn rol die van chemisch assistent was.

Er wordt gezegd dat de Engelse samenleving in die tijd zeer classistisch was, vandaar dat Faraday werd gezien als een man met inferieure kenmerken.

Zelfs Davy's vrouw stond erop om Faraday als een dienaar te behandelen, hem te weigeren in zijn rijtuig te ontvangen of om met hem te eten..

Hoewel deze reis een zeer slechte tijd voor Faraday betekende als een gevolg van de ongunstige behandeling die hij ontving, impliceerde het tegelijkertijd dat hij direct contact kon hebben met de belangrijkste wetenschappelijke en academische velden in Europa..

Toewijding aan elektriciteit

Sinds 1821 heeft Michael Faraday zich volledig toegewijd aan het bestuderen van elektriciteit, magnetisme en de mogelijkheden van beide elementen.

In 1825 was Davy ernstig ziek en daarom werd Faraday zijn vervanger in het laboratorium. Dit was de tijd dat hij verschillende van zijn theorieën voorstelde.

Een van de meest relevante was het idee dat zowel elektriciteit als magnetisme en licht functioneerden als een triade met een verenigd karakter.

In datzelfde jaar begon Faraday gesprekken met de Royal Institution, genaamd De kerstlezingen van Royal Institution, die vooral op kinderen waren gericht en die de belangrijkste wetenschappelijke ontwikkelingen van die tijd behandelden, evenals over verschillende anekdotes en verhalen uit de wetenschap.

De bedoeling van deze gesprekken was om de wetenschap dichter bij die kinderen te brengen die niet de gelegenheid hadden om formeel te studeren, zoals het hem overkwam.

huwelijk

In 1821 kreeg Faraday een huwelijkse huwelijk met Sarah Barnard. Hun families woonden dezelfde kerk bij en daar ontmoetten ze elkaar.

Faraday was zijn hele leven een zeer gelovig man en was een volgeling van de Sandemaniaanse kerk, die voortkwam uit de Church of Scotland. Hij nam actief deel aan zijn kerk, aangezien hij twee jaar op rij diaken en zelfs priester werd..

Er zijn geen kinderen uit het huwelijk tussen Faraday en Barnard geboren.

Jarenlange uitvindingen

De volgende jaren van Faraday zaten vol met uitvindingen en experimenten. In 1823 ontdekte hij het proces van liquefactie van chloor (verandering van gasvormige of vaste toestand naar vloeibare toestand) en twee jaar later, in 1825, ontdekte hij hetzelfde proces maar dan voor benzeen.

In 1831 ontdekte Faraday de elektromagnetische inductie, waaruit de zogenaamde wet van Faraday of de wet van elektromagnetische inductie werd gegenereerd. Een jaar later, in 1832, ontving hij de erevoordracht van Doctor van het burgerlijk recht van de Universiteit van Oxford.

Vier jaar later ontdekte Faraday een mechanisme dat fungeerde als een beschermende elektrische schokkast. Deze doos heette de kooi van Faraday en werd later, zelfs vandaag, een van de meest gebruikte uitvindingen.

In 1845 ontdekte hij het effect dat een duidelijke interactie tussen licht en magnetisme weerspiegelt; dit effect werd geleid door de naam Faraday Effect.

bevestigingen

De monarchie van Engeland bood Faraday de benoeming van mijnheer, waaraan hij meerdere keren weigerde omdat hij het als tegengesteld aan zijn religieuze overtuigingen beschouwde; Faraday associeerde deze afspraak met de zoektocht naar herkenning en ijdelheid.

De Royal Society stelde ook voor dat hij de president zou zijn en Faraday verwierp dit aanbod, dat op twee verschillende gelegenheden werd gedaan.

De Koninklijke Academie van Wetenschappen van Zweden benoemde hem in 1838 tot een buitenlands lid. Een jaar later kreeg Faraday een zenuwinzinking; Na een korte periode ging hij verder met zijn studies.

In 1844 verwerkte de Academie van Wetenschappen van Frankrijk het in zijn buitenlandse leden, die slechts 8 persoonlijkheden waren.

Laatste jaren

In 1848 verkreeg Michael Faraday een huis van genade en gunst, dat waren die woningen die toebehoorden aan de Engelse staat en die gratis aan die relevante persoonlijkheden van het land werden aangeboden, met de bedoeling om te bedanken voor de diensten die aan de natie werden bewezen..

Dit huis was in Middlesex, in Hampton Court, en Faraday bewoonde het vanaf 1858. Het was in dat huis dat hij later stierf.

Gedurende deze jaren nam de regering van Engeland contact met hem op en vroeg hem om hen te ondersteunen bij het ontwikkelen van chemische wapens in het kader van de Krimoorlog, die plaatsvond tussen 1853 en 1856. Faraday weigerde om Dit aanbod, omdat hij het onethisch achtte om aan dit proces deel te nemen.

dood

Michael Faraday stierf op 25 augustus 1867, toen hij 75 jaar oud was. Een merkwaardige anekdote van dit moment is dat hem een ​​begraafplaats werd aangeboden in de beroemde Westminster Abbey, een site die hij verwierp.

Echter, binnen deze kerk is een plaquette te vinden die Faraday eert en zich in de buurt van het graf van Isaac Newton bevindt. Zijn lichaam ligt in het dissidentengebied van Highgate Cemetery.

experimenten

Het leven van Michael Faraday zat vol met uitvindingen en experimenten. Vervolgens zullen we twee van de belangrijkste experimenten die hij heeft uitgevoerd en die transcendent waren voor de mensheid gedetailleerd beschrijven.

De wet van Faraday

Om de zogenaamde wet van Faraday of de wet van elektromagnetische inductie aan te tonen, nam Michael Faraday een karton in de vorm van een buis wikkelde hij rond geïsoleerde draad; op deze manier vormde hij een spoel.

Vervolgens nam hij de spoel en verbond deze met een voltmeter om de geïnduceerde elektromotorische kracht te meten terwijl een magneet door de spoel ging.

Als resultaat van dit experiment, heeft Faraday bepaald dat een magneet in rust niet in staat is om een ​​elektromotorische kracht te genereren, hoewel het in rust zijn een hoog magnetisch veld genereert. Dit wordt weerspiegeld in het feit dat door de spoel de stroom niet varieert.

Wanneer de magneet de spoel nadert, neemt de magnetische flux snel toe totdat de magneet zich effectief in de spoel bevindt. Zodra de magneet door de spoel is gepasseerd, daalt deze stroom.

Kooi van Faraday

De kooi van Faraday was de structuur waardoor deze wetenschapper erin slaagde elementen te beschermen tegen elektrische schokken.

Faraday voerde dit experiment uit in 1836, toen hij zich realiseerde dat de overbelasting van een bestuurder invloed had op wat erbuiten was en niet wat door die bestuurder was ingesloten..

Met de bedoeling om dit aan te tonen, bekleedde Faraday de wanden van een kamer met aluminiumfolie en genereerde hoogspanningsontladingen via een elektrostatische generator buiten de kamer..

Dankzij de verificatie met een elektroscoop kon Faraday verifiëren dat er in feite geen enkele elektrische lading in de kamer was.

Dit principe kan nu worden waargenomen in kabels en scanners, en er zijn andere objecten die op zichzelf fungeren als kooien van Faraday, zoals auto's, liften of zelfs vliegtuigen..

Voornaamste bijdragen

Constructie van apparaten voor "elektromagnetische rotatie"

Nadat de Deense natuurkundige en scheikundige Hans Christian Ørsted het fenomeen van elektromagnetisme ontdekte, probeerden Humphry Davy en William Hyde Wollaston om te proberen een elektrische motor te ontwerpen..

Faraday, in overleg met de twee wetenschappers hierover, slaagde erin twee apparaten te maken die plaatsmaakten voor de productie van wat hij 'elektromagnetische rotatie' noemde.

Een van deze apparaten, tegenwoordig bekend als "homopolaire motor", genereerde een continue cirkelbeweging, die werd geproduceerd door de magnetische kracht die rond een draad circuleerde, die zich uitstrekte tot een vat met kwik met een magneet erin. Door stroom te leveren aan de draad met een chemische batterij, zou deze rond de magneet draaien.

Dit experiment vormde de basis van de moderne elektromagnetische theorie. Dit was de emotie van Faraday na deze ontdekking, dat hij de resultaten publiceerde zonder hem te raadplegen met Wollaston of Davy, wat resulteerde in een controverse binnen de Royal Society en de toewijzing van Faraday aan andere activiteiten dan elektromagnetisme.

Liquefactie van gas en koeling (1823)

Gebaseerd op de theorie van John Dalton, die stelde dat alle gassen in een vloeibare toestand konden worden gebracht, toonde Faraday via een experiment de waarheidsgetrouwheid van deze theorie aan, naast de basis te hebben aangenomen waarmee moderne koelkasten en diepvriezers werken.

Door liquefactie of liquefactie (toename van de druk en afname van de gastemperatuur) van chloor en ammoniak in een gasvormige toestand, slaagde Faraday erin deze stoffen die als "permanent gasvormig" werden beschouwd in vloeibare staat te brengen.

Bovendien slaagde het erin om de ammoniak terug te brengen naar zijn gasvormige toestand, waarbij werd opgemerkt dat tijdens dit proces een afkoeling werd gegenereerd.

Deze ontdekking toonde aan dat een mechanische pomp een gas in vloeistof kan doen draaien bij kamertemperatuur, koeling produceert wanneer het terugkeert naar zijn gasvormige toestand en opnieuw in vloeistof wordt gecomprimeerd..

Ontdekking van benzeen (1825)

Faraday ontdekte het benzeenmolecuul door het te isoleren en te identificeren van een olieachtig residu, afgeleid van de productie van verlichtingsgas, waaraan hij de naam "Bicarburet of hydrogen" gaf.

Uitgaande van deze ontdekking een belangrijke prestatie van de chemie, vanwege de praktische toepassingen van benzeen.

Ontdekking van de elektromagnetische inductie (1831)

Elektromagnetische inductie was de ontdekking van Faraday, die hij tot stand bracht door twee draadspoelen aan te sluiten rond de tegenovergestelde uiteinden van een ijzeren ring.

Faraday verbond een solenoïde met een galvanometer en keek hoe deze verbond en de andere accu loskoppelde.

Bij het loskoppelen en verbinden van de solenoïde kon hij waarnemen dat wanneer hij de stroom door een solenoïde passeerde, er in de andere een andere stroom tijdelijk werd geïnduceerd.

De oorzaak van deze inductie is te wijten aan de magnetische fluxverandering die zich heeft voorgedaan bij het loskoppelen en aansluiten van de batterij.

Dit experiment is nu bekend als "wederzijdse inductie", wat optreedt wanneer de stroomverandering in een inductor een spanning in een andere nabijgelegen inductor veroorzaakt. Dit is het mechanisme waarmee transformatoren werken.

Electrolyse wetten (1834)

Michael Faraday was ook een van de hoofdverantwoordelijk voor de oprichting van de wetenschap van de elektrochemie, de wetenschap die verantwoordelijk is voor het maken van de batterijen die momenteel worden gebruikt door mobiele apparaten.

Terwijl hij onderzoek deed naar de aard van elektriciteit, formuleerde Faraday zijn twee wetten voor elektrolyse.

De eerste hiervan stelt dat de hoeveelheid substantie afgezet in elke elektrode van een elektrolytische cel recht evenredig is met de hoeveelheid elektriciteit die door de cel gaat.

De tweede van deze wetten stelt dat de hoeveelheden verschillende elementen die door een bepaalde hoeveelheid elektriciteit worden afgezet, in verhouding zijn met hun equivalent chemisch gewicht.

Ontdekking van het Faraday-effect (1845)

Dit effect, ook bekend als de Faraday-rotatie, is een magnetisch-optisch fenomeen, de interactie tussen licht en een magnetisch veld in een medium.

Het Faraday-effect veroorzaakt de rotatie van een polarisatievlak, dat lineair evenredig is met de component van het magnetische veld in de voortplantingsrichting.

Faraday was er vast van overtuigd dat licht een elektromagnetisch fenomeen is en dat het door elektromagnetische krachten moet worden beïnvloed.

Daarom, na een reeks mislukte tests, ging hij verder met het testen van een stuk stevig glas met sporen van lood, die hij maakte in zijn dagen van glas maken.

Op deze manier merkte hij op dat wanneer een gepolariseerde lichtbundel door het glas ging, in de richting van een magnetische kracht, het gepolariseerde licht roteerde onder een hoek die evenredig was met de sterkte van het magnetische veld..

Vervolgens testte hij dit met verschillende vaste stoffen, vloeistoffen en gassen door sterkere elektromagneten te krijgen.

Ontdekking van diamagnetisme (1845)

Faraday ontdekte dat alle materialen een zwakke afstoting tegen magnetische velden vertonen, die hij diamagnetisme noemde.

Dat wil zeggen, ze creëren een geïnduceerd magnetisch veld in de tegenovergestelde richting van een extern aangelegd magnetisch veld, dat wordt afgestoten door het aangelegde magnetische veld

Hij ontdekte ook dat paramagnetische materialen zich tegenovergesteld gedragen, aangetrokken door een toegepast extern magnetisch veld.

Faraday toonde aan dat deze eigenschap (diamagnetisch of paramagnetisch) in alle stoffen aanwezig is. Diamagnetisme geïnduceerd met extra sterke magneten, kan worden gebruikt om levitatie te produceren.

referenties

1. Michael Faraday. (2017, 9 juni). Opgehaald van en.wikipedia.org.
2. Michael Faraday. (2017, 8 juni). Opgehaald van en.wikipedia.org.
3. Benzeen. (2017, juni 6) Opgehaald van en.wikipedia.org.
4. Vloeibaar maken van gassen. (2017, 7 mei) Opgehaald van en.wikipedia.org.
5. De wetten van elektrolyse van Faraday. (2017, 4 juni). Opgehaald van en.wikipedia.org.
6. Kooi van Faraday. (2017, 8 juni). Opgehaald van en.wikipedia.org.
7. Faraday's ijsemmer-experiment. (2017, 3 mei). Opgehaald van en.wikipedia.org.
8. Faraday-effect. (2017, 8 juni). Opgehaald van en.wikipedia.org.
9. Faraday-effect. (2017, 10 mei). Opgehaald van en.wikipedia.org.
10. Wie is Michael Faraday? Wat was zijn ontdekking op het gebied van de wetenschap? (2015, 6 juni). Hersteld van quora.com
11. Michael Faraday's 10 beste bijdragen aan de wetenschap. (2016, 16 december). Opgehaald van learnodo-newtonic.com.