Индуцирана струја со електромагнетна индукција. Фарадеј. откривање на електромагнетна индукција. Магнетна или електрична

Нов период во развојот на физичката наука започнува со генијалното откритие на Фарадеј електромагнетна индукција.Токму во ова откритие јасно се покажа способноста на науката да ја збогати технологијата со нови идеи. Врз основа на неговото откритие, самиот Фарадеј го предвидел постоењето на електромагнетни бранови. На 12 март 1832 година, тој запечатил плик со натпис „Нови погледи што треба да се чуваат во запечатен плик во архивата на Кралското друштво за сегашно време“. Овој плик беше отворен во 1938 година. Се покажа дека Фарадеј сосема јасно разбрал дека индуктивните дејства се шират со конечна брзина на брановиден начин. „Верувам дека е можно да се примени теоријата на осцилациите за ширење на електричната индукција“, напиша Фарадеј. Во исто време, тој истакна дека „за ширењето на магнетното влијание е потребно време, т.е., кога магнетот дејствува на друг далечен магнет или парче железо, причината што влијае (што се осмелувам да ја наречам магнетизам) постепено се шири од магнетните тела и бара одредено време за негово ширење ", што, очигледно, ќе биде многу безначајно. Исто така, верувам дека електричната индукција се шири на ист начин. Верувам дека ширењето на магнетните сили од магнетниот пол е слично на осцилацијата на нарушена површина на вода или на звучни вибрации на честички на воздухот“.

Фарадеј ја сфати важноста на својата идеја и, не можејќи да ја тестира експериментално, реши со помош на овој плик „да си го обезбеди откритието и, на тој начин, да има право, во случај на експериментална потврда, да го прогласи овој датум како датумот на неговото откритие“. Така, на 12 март 1832 година, човештвото првпат дојде до идејата за постоење електромагнетни бранови.Од овој датум започнува историјата на откривањето радио.

Но, откритието на Фарадеј беше важно не само во историјата на технологијата. Имаше огромно влијание врз развојот на научното разбирање на светот. Со ова откритие, нов објект влегува во физиката - физичко поле.Така, откритието на Фарадеј припаѓа на оние фундаментални научни откритија кои оставаат забележлив белег на целата историја на човечката култура.

Лондонски син на ковач, книговез роден во Лондон на 22 септември 1791 година. Самоукиот гениј немал можност ниту да заврши основно училиште и самиот го трасирал патот до науката. Додека студирал книжарство, тој читал книги, особено за хемија, а самиот правел хемиски експерименти. Слушајќи ги јавните предавања на познатиот хемичар Дејви, тој конечно се уверил дека неговиот повик е наука и побарал од него да го вработи во Кралската институција. Од 1813 година, кога Фарадеј бил примен во институтот како лаборант, до неговата смрт (25 август 1867 година), живеел од науката. Веќе во 1821 година, кога Фарадеј добил електромагнетна ротација, тој поставил како своја цел „да го претвори магнетизмот во електрична енергија“. Десет години потрага и напорна работа кулминираа со откривањето на електромагнетната индукција на 29 август 1871 година.

„Двесте и три стапки бакарна жица во едно парче беа намотани околу голем дрвен барабан; други двесте и три стапки од истата жица беа изолирани во спирала помеѓу свиоците на првата намотка, металниот контакт беше елиминиран со помош на од кабел. Едната од овие спирали била поврзана со галванометар, а другата со добро наполнета батерија од сто пара квадратни плочи од четири инчи со двојни бакарни плочи. При затворањето на контактот имало привремен, но многу мал ефект на галванометарот, а сличен благ ефект имаше и при отворање на контактот со батеријата“. Вака Фарадеј го опиша својот прв експеримент за индукција на струи. Тој го нарече овој тип на индукција напонска индукција. Тој понатаму го опишува своето главно искуство со железниот прстен - прототипот на модерното трансформатор.

„Прстен беше заварен од тркалезно парче меко железо; дебелината на металот беше седум осини од инч, а надворешниот дијаметар на прстенот шест инчи. Околу еден дел од овој прстен беа намотани три спирали, секоја содржана околу Дваесет и четири стапки бакарна жица, дебела една дваесетина инч. Спиралите беа изолирани од железо и едни од други..., зафаќајќи приближно девет инчи по должината на прстенот. Тие може да се користат поединечно или заедно. оваа група е означена со буквата А. Околу другиот дел од прстенот беше намотан на ист начин околу шеесет стапки од истата бакарна жица на два дела, кои формираа спирала Б, со иста насока како спиралите А, но одвоено од нив на секој крај со околу половина инч голо железо.

Спиралата Б била поврзана со бакарни жици со галванометар поставен на три метри од железото. Поединечните спирали беа поврзани од крај до крај за да формираат заедничка спирала, чии краеви беа поврзани со батерија од десет пара чинии четири инчи квадратни. Галванометарот реагираше веднаш, и многу посилно отколку што беше забележано, како што е опишано погоре, користејќи калем десет пати помоќен, но без железо; сепак, и покрај одржувањето на контакт, акцијата престанала. Кога се отвори контактот со батеријата, стрелката повторно се скршна силно, но во насока спротивна од онаа што беше индуцирана во првиот случај“.

Фарадеј дополнително го истражувал влијанието на железото со директен експеримент, внесувајќи железна прачка во шуплива калем, во овој случај „индуцираната струја имаше многу силен ефект врз галванометарот“. „Сличен ефект тогаш беше добиен со помош на обичните магнетиФарадеј ја нарече оваа акција магнетоелектрична индукција,под претпоставка дека природата на напонската и магнетоелектричната индукција е иста.

Сите опишани експерименти ја сочинуваат содржината на првиот и вториот дел од класичното дело на Фарадеј „Експериментално истражување во електрична енергија“, започнато на 24 ноември 1831 година. Во третиот дел од оваа серија, „За новата електрична состојба на материјата“, Фарадеј за прв пат се обидува да ги опише новите својства на телата манифестирани во електромагнетната индукција. Тој го нарекува ова својство што го открил „електротонска состојба“. Ова е првиот зачеток на теренската идеја, која подоцна беше формирана од Фарадеј и прв прецизно формулирана од Максвел. Четвртиот дел од првата серија е посветен на објаснувањето на феноменот Араго. Фарадеј правилно го класифицира овој феномен како индукција и се обидува да го искористи овој феномен за да „добие нов извор на електрична енергија“. Со поместување на бакарен диск помеѓу половите на магнетот, тој доби струја во галванометарот со помош на лизгачки контакти. Ова беше првото Динамо машина.Фарадеј ги сумира резултатите од неговите експерименти со следниве зборови: „Така беше покажано дека може да се создаде постојана струја на електрична енергија со помош на обичен магнет“. Од неговите експерименти за индукција во подвижни проводници, Фарадеј ја извел врската помеѓу полот на магнетот, движечкиот проводник и насоката на индуцираната струја, т.е. „законот што го регулира производството на електрична енергија преку магнетоелектрична индукција“. Како резултат на неговото истражување, Фарадеј утврдил дека „способноста да се индуцираат струи се манифестира во круг околу магнетната резултантна оска или оската на сила на ист начин како што магнетизмот лоциран околу кругот се појавува околу електрична струја и се открива од неа“. *.

* (М. Фарадеј,Експериментални истражувања во електрична енергија, том I, Ед. Академија на науките на СССР, 1947 година, стр. 57.)

Со други зборови, вителското електрично поле се појавува околу наизменичен магнетен тек, исто како што вителското магнетно поле се појавува околу електричната струја. Овој фундаментален факт беше сумиран од Максвел во форма на неговите две равенки на електромагнетното поле.

Втората серија на „Истражување“, започната на 12 јануари 1832 година, е исто така посветена на проучувањето на феномените на електромагнетната индукција, особено на индуктивното дејство на магнетното поле на Земјата. Фарадеј ја посветува третата серија, започната на 10 јануари 1833 година. , за докажување на идентитетот на различни видови електрична енергија: електростатска, галванска, животинска, магнетоелектрична (т.е. добиена преку електромагнетна индукција). Фарадеј доаѓа до заклучок дека електричната енергија добиена со различни методи е квалитативно иста, разликата во дејствата е само квантитативна. Ова му го зададе последниот удар на концептот на различни „течности“ на смола и стаклена електрична енергија, галванизам, животинска електрична енергија. Електричната енергија се покажа како единствен, но поларен ентитет.

Многу е важна петтата серија на Истражувањата на Фарадеј, започнати на 18 јуни 1833 година.Тука Фарадеј го започнува своето истражување за електролизата, што го довело до воспоставување на познатите закони што го носат неговото име. Овие студии беа продолжени во седмата серија, започната на 9 јануари 1834 година. Во оваа последна серија, Фарадеј предлага нова терминологија: тој предлага да се наречат столбовите кои снабдуваат струја на електролитот електроди,повикајте позитивна електрода анода,и негативно - катода,честички од наталожената супстанција што одат до анодата што ја нарекува анјони,а честичките што одат во катодата се катјони. Понатаму, тој ги поседува условите електролитза разградливи материи, јониИ електрохемиски еквиваленти.Сите овие термини се цврсто воспоставени во науката. Фарадеј извлекува правилен заклучок од законите што ги открил дека можеме да зборуваме за некои апсолутна количинаелектрична енергија поврзана со атоми на обична материја. „Иако не знаеме ништо за тоа што е атом“, пишува Фарадеј, „неволно замислуваме некоја мала честичка што ни се појавува на ум кога размислуваме за тоа; сепак, во истото или уште поголемо незнаење што сме во врска со електричната енергија, ние не се ни способни да кажат дали претставува посебна материја или работи, или едноставно движење на обична материја, или некој друг облик на сила или агенс; сепак, има огромен број на факти кои нè тераат да размислуваме дека атомите на материјата на некој начин е обдарена или поврзана со електричните сили и ним им ги должат своите највпечатливи квалитети, вклучително и нивниот хемиски афинитет еден за друг“.

* (М. Фарадеј,Експериментални истражувања во електрична енергија, том I, Ед. Академија на науките на СССР, 1947 година, стр. 335.)

Така, Фарадеј јасно ја изразил идејата за „електрификација“ на материјата, атомската структура на електричната енергија и атомот на електрична енергија, или, како што вели Фарадеј, „апсолутна количина на електрична енергија“, излегува дека биди „Исто толку дефинитивно во своето дејствување,како било кој од тие количиникои, останувајќи поврзани со честичките на материјата, им ги пренесуваат нивните хемиски афинитет“.Елементарното електрично полнење, како што покажа понатамошниот развој на физиката, навистина може да се одреди од законите на Фарадеј.

Деветтата серија на студии на Фарадеј беше многу важна. Оваа серија, започната на 18 декември 1834 година, се занимаваше со феноменот на самоиндукција, со дополнителни струи на затворање и отворање. Фарадеј при опишувањето на овие појави истакнува дека иако имаат карактеристики инерција,Меѓутоа, феноменот на самоиндукција се разликува од механичката инерција со тоа што тие зависат од формипроводник. Фарадеј забележува дека „екстрактот е идентичен со ... индуцираната струја“ *. Како резултат на тоа, Фарадеј разви идеја за многу широкото значење на процесот на индукција. Во единаесеттата серија од неговите студии, започнати на 30 ноември 1837 година, тој вели: „Индукцијата ја игра најопштата улога во сите електрични феномени, учествувајќи, очигледно, во секој од нив, а всушност ги носи карактеристиките на првиот и суштински принцип“ ** . Конкретно, според Фарадеј, секој процес на полнење е индукциски процес, поместувањаспротивни обвиненија: „супстанциите не можат да се наполнат апсолутно, туку само релативно, според законот идентичен со индукцијата. Секое полнење е поддржано со индукција. Сите појави Напонго вклучуваат почетокот на индукциите" ***. Значењето на овие изјави на Фарадеј е дека секое електрично поле („феномен на напон“ - во терминологијата на Фарадеј) е нужно придружено со индукциски процес во медиумот („поместување“ - во подоцнежниот Максвел терминологија). Овој процес се определува со својствата на медиумот, неговата „индуктивна способност“, во терминологијата на Фарадеј или „диелектрична константа“, во модерна терминологија. Експериментите на Фарадеј со сферичен кондензатор ја утврдиле диелектричната константа на одреден број супстанции со Овие експерименти ја зајакнаа идејата на Фарадеј за суштинската улога на медиумот во електромагнетните процеси.

* (М. Фарадеј,Експериментални истражувања во електрична енергија, том I, Ед. Академија на науките на СССР, 1947 година, стр. 445.)

** (М. Фарадеј,Експериментални истражувања во електрична енергија, том I, Ед. Академија на науките на СССР, 1947 година, стр. 478.)

*** (М. Фарадеј,Експериментални истражувања во електрична енергија, том I, Ед. Академија на науките на СССР, 1947 година, стр. 487.)

Законот за електромагнетна индукција беше значително развиен од руски физичар од Академијата во Санкт Петербург Емили Кристијанович Ленц(1804-1865). На 29 ноември 1833 година, Ленц го пријавил на Академијата на науките за своето истражување „За одредување на насоката на галванските струи возбудени со електродинамичка индукција“. Ленц покажа дека магнетоелектричната индукција на Фарадеј е тесно поврзана со електромагнетните сили на Ампер. „Положбата со која магнетоелектричниот феномен се сведува на електромагнетната е следнава: ако металниот спроводник се движи блиску до галванска струја или магнет, тогаш во него се возбудува галванска струја во таква насока што ако спроводникот бил неподвижен, струјата би можела да предизвика негово движење во спротивна насока; се претпоставува дека спроводникот во мирување може да се движи само во насока на движење или во спротивна насока“ *.

* (Е. Х. Ленц,Избрани дела, Ед. Академија на науките на СССР, 1950 година, стр. 148-149.)

Овој принцип на Ленц ја открива енергетиката на индукциските процеси и одигра важна улога во работата на Хелмхолц да го воспостави законот за зачувување на енергијата. Самиот Ленц го изведе од своето владеење добро познатиот принцип во електротехниката на реверзибилноста на електромагнетните машини: ако ротирате калем помеѓу половите на магнетот, тој генерира струја; напротив, ако во него се испрати струја, таа ќе се ротира. Електричниот мотор може да се претвори во генератор и обратно. Додека го проучувал дејството на магнетоелектричните машини, Ленц ја открил реакцијата на арматурата во 1847 година.

Во 1842-1843 година. Ленц изработил класична студија „За законите за ослободување топлина од галванска струја“ (пријавена на 2 декември 1842 година, објавена во 1843 година), која ја започнал долго пред сличните експерименти на Џоул (извештајот на Џоул се појавил во октомври 1841 година) и продолжил од него и покрај публикацијата Joule, „бидејќи експериментите на вториот може да наидат на некои оправдани приговори, како што веќе покажа нашиот колега г-дин академик Хес“ *. Ленц ја мери големината на струјата користејќи тангентен компас, уред измислен од професорот од Хелсингфорс, Јохан Нервандер (1805-1848), и во првиот дел од неговата порака го испитува овој уред. Во вториот дел, „Ослободување на топлина во жици“, објавено на 11 август 1843 година, тој доаѓа до неговиот познат закон:

Греењето на жицата со галванска струја е пропорционално на отпорноста на жицата.
Греењето на жица со галванска струја е пропорционално на квадратот на струјата што се користи за загревање“**.

* (Е. Х. Ленц,Избрани дела, Ед. Академија на науките на СССР, 1950 година, стр. 361.)

** (Е. Х. Ленц,Избрани дела, Ед. Академија на науките на СССР, 1950 година, стр. 441.)

Законот Џоул-Ленц одигра важна улога во воспоставувањето на законот за зачувување на енергијата. Целиот развој на науката за електричните и магнетните феномени доведе до идејата за единство на силите на природата, до идејата за зачувување на овие „сили“.

Речиси истовремено со Фарадеј, електромагнетна индукција била забележана од американски физичар Џозеф Хенри(1797-1878). Хенри направил голем електромагнет (1828) кој, напојуван од галванска ќелија со низок отпор, издржувал товар од 2.000 фунти. Фарадеј го споменува овој електромагнет и истакнува дека со негова помош може да добиете силна искра при отворање.

Хенри бил првиот што го набљудувал феноменот на самоиндукција (1832), а неговиот приоритет е означен со името на единицата за самоиндукција „Хенри“.

Во 1842 година, Хенри основал осцилаторен карактерТип на тегла Лејден. Тенката стаклена игла со која ја проучувал оваа појава била магнетизирана со различни поларитети, додека насоката на испуштањето останала непроменета. „Исцедокот, без оглед на неговата природа“, заклучува Хенри, „не изгледа (користејќи ја теоријата на Френклин. - П.К.) како единствен пренос на бестежинска течност од една плоча во друга; откриениот феномен нè принудува да претпоставиме постоење на главен празнење во една насока, а потоа неколку чудни движења напред-назад, секое послабо од последното, продолжувајќи додека не се постигне рамнотежа“.

Индукциските феномени стануваат водечка тема во физичкото истражување. Во 1845 година, германски физичар Франц Нојман(1798-1895) го дал математичкиот израз закон на индукција,сумирање на истражувањето на Фарадеј и Ленц.

Електромоторната сила на индукцијата беше изразена од Нојман во форма на временски дериват на некоја функција што ја поттикнува струјата и меѓусебната конфигурација на интерактивни струи. Нојман ја нарекол оваа функција електродинамички потенцијал.Нашол и израз за коефициентот на меѓусебна индукција. Во својот есеј „За зачувувањето на силата“ во 1847 година, Хелмхолц го извел Нојмановиот израз за законот за електромагнетна индукција од размислувања за енергија. Во истото дело, Хелмхолц наведува дека празнењето на кондензаторот „не е... едноставно движење на електричната енергија во една насока, туку... неговото течење во една или друга насока помеѓу две плочи во форма на осцилации кои стануваат се помалку и помалку, додека конечно целата жива сила не биде уништена со збирот на отпори“.

Во 1853 г Вилијам Томсон(1824-1907) даде математичка теорија за осцилаторното празнење на кондензаторот и ја утврди зависноста на периодот на осцилација од параметрите на осцилаторното коло (Томсонова формула).

Во 1858 г P. Blazerna(1836-1918) експериментално ја сними резонантната крива на електричните осцилации, проучувајќи го ефектот на колото што предизвикува празнење кое содржи банка од кондензатори и поврзува проводници со странично коло, со променлива должина на индуцираниот проводник. Исто така во 1858 г Вилхелм Федерсен(1832-1918) го набљудувал празнењето на искра на тегла Лајден во ротирачко огледало, а во 1862 година фотографирал слика од исцедок во ротирачко огледало. Така, осцилаторната природа на испуштањето беше јасно утврдена. Во исто време, формулата на Томсон беше тестирана експериментално. Така, чекор по чекор, доктрината за електрични вибрации,што ја сочинува научната основа на електротехниката и радиотехниката со наизменична струја.

Досега ги разгледувавме електричните и магнетните полиња кои не се менуваат со текот на времето. Откриено е дека електричното поле се создава со електрични полнежи, а магнетното поле со движење на полнежи, т.е. електрична струја. Да преминеме на запознавање со електричните и магнетните полиња, кои се менуваат со текот на времето.

Најважниот факт што е откриен е блиската врска помеѓу електричното и магнетното поле. Временски променливо магнетно поле генерира електрично поле, а променливото електрично поле генерира магнетно поле. Без оваа врска помеѓу полињата, разновидноста на манифестации на електромагнетни сили не би била толку обемна како што всушност се. Нема да има радио бранови или светлина.

Не случајно првиот, одлучувачки чекор во откривањето на новите својства на електромагнетните интеракции го направи основачот на концептот на електромагнетното поле - Фарадеј. Фарадеј беше уверен во обединетата природа на електричните и магнетните феномени. Благодарение на ова, тој направи откритие, кое последователно ја формираше основата за дизајнирање генератори за сите електрани во светот, претворајќи ја механичката енергија во електрична енергија. (Други извори: галвански ќелии, батерии итн. - обезбедуваат незначителен дел од генерираната енергија.)

Електричната струја, образложи Фарадеј, може да магнетизира парче железо. Зарем магнетот, пак, не може да предизвика електрична струја?

Долго време оваа врска не можеше да се открие. Беше тешко да се дознае главната работа, имено: само подвижен магнет или магнетно поле кое варира во време може да возбуди електрична струја во серпентина.

Следниот факт покажува какви несреќи можеле да го спречат откритието. Речиси истовремено со Фарадеј, швајцарскиот физичар Коладон се обиде да произведе електрична струја во калем користејќи магнет. Кога работел, користел галванометар, чија лесна магнетна игла била ставена во внатрешноста на серпентина на уредот. Така што магнетот немаше директно влијание врз иглата, краевите на серпентина во која Коладон го турна магнетот, надевајќи се дека ќе прими струја во него, беа донесени во соседната просторија и таму беа поврзани со галванометар. Вметнувајќи го магнетот во серпентина, Коладон отиде во соседната соба и со огорченост,

Се уверив дека галванометарот не покажува струја. Ако требаше само да го гледа галванометарот цело време и да замоли некого да работи на магнетот, ќе беше направено извонредно откритие. Но, тоа не се случи. Магнет во мирување во однос на серпентина не генерира струја во него.

Феноменот на електромагнетна индукција се состои во појава на електрична струја во спроводно коло, кое или мирува во временски променливо магнетно поле или се движи во постојано магнетно поле на таков начин што бројот на линиите на магнетна индукција што продираат во промени на колото. Откриен е на 29 август 1831 година. Тоа е редок случај кога датумот на ново извонредно откритие се знае толку точно. Еве опис на првиот експеримент даден од самиот Фарадеј:

„На широка дрвена макара беше намотана бакарна жица долга 203 стапки, а меѓу нејзините свиоци беше намотана жица со иста должина, но изолирана од првата со памучна нишка. Едната од овие спирали била поврзана со галванометар, а другата со силна батерија составена од 100 пара плочи... Кога колото се затворило, на галванометарот било забележано ненадејно, но исклучително слабо дејство, а истото било забележано и кога струјата престана. Со непрекинато поминување на струја низ една од спиралите, не можеше да се забележи ниту ефект на галванометарот, ниту пак некаков индуктивен ефект врз другата спирала, и покрај тоа што загревањето на целата спирала поврзана со батеријата а осветленоста на искрата што скока меѓу јагленот означува моќ од батеријата“ (Фарадеј М. „Експериментално истражување во електрична енергија“, 1-ва серија).

Значи, првично, индукцијата беше откриена во проводници кои се неподвижни релативно едни на други при затворање и отворање на коло. Потоа, јасно разбирајќи дека приближувањето или подалекуувањето на спроводниците што носат струја треба да доведе до истиот резултат како затворањето и отворањето на колото, Фарадеј преку експерименти докажа дека струјата се јавува кога намотките се движат едни со други.

во врска со пријател. Запознаен со делата на Ампер, Фарадеј сфатил дека магнетот е збир на мали струи кои циркулираат во молекулите. На 17 октомври, како што е запишано во неговата лабораториска тетратка, во серпентина била откриена индуцирана струја додека магнетот бил турнат (или извлекуван). Во рок од еден месец, Фарадеј експериментално ги откри сите суштински карактеристики на феноменот на електромагнетна индукција.

Во моментов, секој може да ги повтори експериментите на Фарадеј. За да го направите ова, треба да имате две калеми, магнет, батерија од елементи и прилично чувствителен галванометар.

Во инсталацијата прикажана на слика 238, во една од намотките се јавува индукциона струја кога електричното коло на друга калем, неподвижна во однос на првата, е затворена или отворена. Во инсталацијата на слика 239, тековната јачина во една од намотките се менува со помош на реостат. На слика 240, а, индукциската струја се појавува кога намотките се движат релативно едни на други, а на слика 240, б - кога постојан магнет се движи во однос на серпентина.

Самиот Фарадеј веќе ја сфати општата работа од која зависи изгледот на индукциската струја во експериментите кои надворешно изгледаат поинаку.

Во затворено спроводно коло, струјата се јавува кога се менува бројот на линии на магнетна индукција што ја пробиваат областа ограничена со ова коло. И колку побрзо се менува бројот на линии на магнетна индукција, толку е поголема добиената индукциона струја. Во овој случај, причината за промената на бројот на линиите на магнетна индукција е целосно рамнодушна. Ова може да биде промена во бројот на линии на магнетна индукција што продираат во областа на стационарно спроводно коло поради промена на јачината на струјата во соседниот калем (сл. 238) или промена на бројот на индукциски линии поради до движењето на колото во нерамномерно магнетно поле, чија густина на линиите варира во просторот (сл. 241).

Во 1821 година, Мајкл Фарадеј напиша во својот дневник: „Претворете го магнетизмот во електрична енергија“. По 10 години го реши овој проблем.
Откритието на Фарадеј
Не случајно првиот и најважен чекор во откривањето на новите својства на електромагнетните интеракции го направи основачот на концептот на електромагнетното поле - Фарадеј. Фарадеј беше уверен во обединетата природа на електричните и магнетните феномени. Набргу по откритието на Оерстед, тој напиша: „... се чини многу необично што, од една страна, секоја електрична струја е придружена со магнетно дејство со соодветен интензитет, насочено под прав агол на струјата, и дека во исто време , во добри спроводници на електрична енергија сместени во сферата на ова дејство, воопшто не била индуцирана струја, не се појавило опипливо дејство кое е еквивалентно по јачина на таква струја. Десет години напорна работа и верба во успех го доведоа Фарадеј до откритие кое подоцна ја формираше основата за дизајнирање генератори за сите електрани во светот, претворајќи ја механичката енергија во електрична енергија. (Извори кои работат на други принципи: галвански ќелии, батерии, термички и фотоелементи - обезбедуваат незначителен дел од произведената електрична енергија.)
Долго време, врската помеѓу електричните и магнетните феномени не можеше да се открие. Беше тешко да се дознае главната работа: само временски променливо магнетно поле може да возбуди електрична струја во стационарна калем, или самиот серпентина мора да се движи во магнетно поле.
Откривањето на електромагнетната индукција, како што Фарадеј го нарече овој феномен, беше направено на 29 август 1831 година. Тоа е редок случај кога датумот на ново извонредно откритие е толку прецизно познат. Еве краток опис на првиот експеримент даден од Фарадеј самиот себе.
„На широка дрвена калем беше намотана бакарна жица долга 203 стапки, а меѓу свиоците беше намотана жица со иста должина, но изолирана од првата со памучен конец. Едната од овие спирали била поврзана со галванометар, а другата со силна батерија составена од 100 пара плочи... Кога колото се затворило, бил забележан ненадеен, но исклучително слаб ефект на галванометарот, а истото било забележано и кога струјата престана. Со непрекинато минување на струјата низ една од спиралите, не можеше да се забележи ниту ефект на галванометарот, ниту воопшто некаков индуктивен ефект врз другата спирала, не можејќи да 5.1
забележувајќи дека загревањето на целата серпентина поврзана со батеријата и осветленоста на искрата што скока меѓу јагленот, укажува на моќноста на батеријата“.
Значи, првично, индукцијата беше откриена во проводници кои се неподвижни релативно едни на други при затворање и отворање на коло. Потоа, јасно разбирајќи дека приближувањето или подалекуувањето на спроводниците што носат струја треба да доведе до истиот резултат како затворањето и отворањето на колото, Фарадеј преку експерименти докажа дека струјата настанува кога намотките се движат релативно едни на други (сл. 5.1). Запознаен со делата на Ампер, Фарадеј сфатил дека магнетот е збир на мали струи кои циркулираат во молекулите. На 17 октомври, како што е запишано во неговата лабораториска тетратка, во серпентина била откриена индуцирана струја додека магнетот бил турнат (или извлекуван) (слика 5.2). Во рок од еден месец, Фарадеј експериментално ги откри сите суштински карактеристики на феноменот на електромагнетна индукција. Остануваше само да се даде на законот строга квантитативна форма и целосно да се открие физичката природа на феноменот.
Самиот Фарадеј веќе ја сфати општата работа од која зависи изгледот на индукциската струја во експериментите кои надворешно изгледаат поинаку.
Во затворено спроводно коло, струјата се јавува кога се менува бројот на линии на магнетна индукција што продираат во површината ограничена со ова коло. И колку побрзо се менува бројот на линии на магнетна индукција, толку е поголема струјата што се појавува. Во овој случај, причината за промената на бројот на линиите на магнетна индукција е целосно рамнодушна. Ова може да биде промена во бројот на линии на магнетна индукција што пробиваат стационарен проводник поради промена на јачината на струјата во соседниот калем или промена на бројот на линии поради движењето на колото во неуниформа магнетно поле, чија густина на линиите варира во просторот (сл. 5.3).
Фарадеј не само што го откри феноменот, туку беше и првиот што конструираше сè уште несовршен модел на генератор на електрична струја што ја претвора механичката ротациона енергија во струја. Тоа беше масивен бакарен диск кој ротира помеѓу половите на силен магнет (сл. 5.4). Со поврзување на оската и работ на дискот со галванометарот, Фарадеј открил отстапување
ВО
\

\
\
\
\
\
\
\ Л

С стрелката покажува. Сепак, струјата беше слаба, но пронајдениот принцип овозможи последователно да се изградат моќни генератори. Без нив, струјата сепак би била луксуз достапен за малку луѓе.
Електрична струја се јавува во спроводлива затворена јамка ако јамката е во наизменично магнетно поле или се движи во временски постојано поле, така што бројот на линии на магнетна индукција што продираат во јамката се менува. Овој феномен се нарекува електромагнетна индукција.

Пример би бил прашање. Во овој контекст можеме да зборуваме за табуа. Има одредени области кои ќе бидат табу за мнозинството, што не значи дека нема да има еден, тројца, тројца научници кои ќе се справат со оваа појава со љубопитност на една личност.

Овие социјални услови ги прават повеќето луѓе незаинтересирани за ова. Р: И тоа е само прашање. Примерот на фитинг го покажува и стравот да не бидеме дискредитирани. Д-р Марек Спира: Денес се стремиме да ги срушиме сите табуа. Од една страна, тоа е познавање на вистината, а од друга, почитување на одредени вредности, чие соборување води само до уништување на општествениот поредок. Човечката љубопитност е толку голема што ги надминува сите граници. По природа, човекот не сака табуа. И во оваа смисла, желбата за вистина не познава граници, кои секако постојат, но тие постојано се движат.

Нов период во развојот на физичката наука започнува со генијалното откритие на Фарадеј електромагнетна индукција.Токму во ова откритие јасно се покажа способноста на науката да ја збогати технологијата со нови идеи. Самиот Фарадеј веќе го предвидел, врз основа на неговото откритие, постоењето на електромагнетни бранови. На 12 март 1832 година, тој запечатил плик со натпис „Нови погледи што треба да се чуваат во запечатен плик во архивата на Кралското друштво за сегашно време“. Овој плик беше отворен во 1938 година. Се покажа дека Фарадеј сосема јасно разбрал дека индуктивните дејства се шират со конечна брзина на брановиден начин. „Верувам дека е можно да се примени теоријата на осцилациите за ширење на електричната индукција“, напиша Фарадеј. Во исто време, тој истакна дека „за ширењето на магнетното влијание е потребно време, т.е., кога магнетот дејствува на друг далечен магнет или парче железо, причината што влијае (што се осмелувам да ја наречам магнетизам) постепено се шири од магнетните тела и бара одредено време за негово ширење ", што, очигледно, ќе биде многу безначајно. Исто така, верувам дека електричната индукција се шири на ист начин. Верувам дека ширењето на магнетните сили од магнетниот пол е слично на осцилацијата на нарушена површина на вода или на звучни вибрации на честички на воздухот“.

Ова го покренува прашањето дали некогаш ќе ја дознаеме целосната вистина. Познавајќи ја човечката природа, можеме да кажеме дека иако тоа е невозможно, ние секогаш ќе се стремиме кон тоа. Сепак, постои опасност да ја игнорираме оваа мистерија. Наоѓајќи се во одредена фаза на знаење, можеме да заклучиме дека веќе знаеме сè. Во меѓувреме, доаѓа катастрофа, а прашањето е како да ја пуштиме? Можеби тоа се должеше на занемарувањето на силите на природата, силите на природата. Пример би бил пронаоѓачот на компјутерот, кој во минатиот век верувал дека стекнувањето знаење во компјутерот ќе биде неограничено.

Години по ова откритие, со лаптопите денес, ова беше заблуда. Како се зголеми степенот на нашето незнаење со зголемувањето на бројот на прашања. Ние физичарите бегаме од земјата. Да речеме дека сакаме да летаме до галаксија неколку светлосни години оддалечена од Земјата. Бидејќи не можеме да изградиме вселенско летало кое патува побрзо од брзината на светлината, нема да биде потребна една генерација астронаути за да стигне до оваа галаксија. Иако е можно да се замисли патување во вселената за многу генерации астронаути, тоа е можно само во научната фантастика.

Токму овие константи, кои ни се познати денес, ги одредуваат границите на знаењето. Ако ја земеме предвид Големата експлозија, мораме да запомниме дека нашето знаење сè уште не достигнува до степен густината на материјата да е неспоредлива со она со што се занимаваме денес и што не можеме да го репродуцираме во наши услови.

Ние не ја знаеме оваа „експлозивна“ физика, така што не ги знаеме овие физички константи доколку постоеле. Н.: Исто така, не сме сигурни дека денешната физика е конечна. Го имавме Њутн кој подоцна беше тестиран од Ајнштајн, па можеме да заклучиме дека Ајнштајн ќе биде тестиран од некој друг.

Врз основа на ова, беше создадена специјалната теорија на релативноста, која веќе беше постојано потврдена експериментално. Меѓутоа, ако една од овие парадигми не успее, ќе имаме нова физика. Ако кажеме дека го знаеме универзумот, природата, дека знаеме дека тоа се случило порано, го велиме тоа затоа што наведените физички константи не ги менуваат своите вредности со текот на времето. Експериментите кои се обидуваат да ги поткопаат овие цврсти материи - и како и како тие се изведуваат - не се убедливи.

Всушност, можеме да кажеме дека од одредена точка знаеме дека физичките закони кои управуваат со Универзумот не се променети - овие константи се сè уште исти. Дали има тајни со кои не сакаме да се соочиме? Кант зборуваше за два вида метафизика - метафизиката како наука која не постои и метафизиката како природна тенденција што нè тера да ги кршиме табуата.

Границите постојат, но човечкиот ум има природна потреба да поставува прашања на кои не може да се одговори емпириски. Не е луксуз, туку одговорност на човекот да го најде. Некогаш постоеше верување дека преголемата љубопитност не остава без Бог. Ние самите создадовме табу - Бог не може да се познава затоа што ќе ја изгубиме вербата. На автентичните луѓе кои се почитувани им се верува пред сè, а нивната понизност беше условена од културниот контекст. Образованиот човек почнал да се оддалечува од Бога, тврдејќи дека нема да верува во ова „суеверие“.

Имаше многу недоразбирања бидејќи понекогаш не ја вреднувавме потрагата по вистината. Христијанството никогаш официјално не прогласило таква формула, бидејќи на верата и е потребна помош од разумот за да се знае вистината, па дури и да се расправа со Господ Бог. Можеме ли навистина да го запознаеме? Ова е друг проблем, но не нè ослободува од одговорноста постојано да бараме, бидејќи имаме причина. Црквата денес повторува дека нема противречност меѓу верата и разумот. Дури и ако порази некои догми?

С.: Не треба да се плашиме, разумот не може да поништи ниту една догма, а ако тоа се случи, тоа значи дека не треба да се занимаваме со догма, туку со човечка формула без покривање. Причината е да се уништат лагите, но вистината никогаш не пропаѓа. Тоа го знаеме од историјата на Црквата, иако беше многу тешко, Црквата можеше да се исчисти од лагите и ние сме горди на тоа.

Илустрација може да биде примерот за односот меѓу екипажот на два вселенски брода, по враќањето на екипажот на едниот од нив беше речено: нема Бог, а другиот е толку убав што може да го создаде само Бог. Значи, ако воопшто постои табу, тоа е привремено поради културни и социјални услови, што главно се должи на стравот од справување со нешто ризично во смисла на губење на научната позиција. Овој магичен збор - организација - има свое потекло, останува прашањето - што?

Затоа, Бог ги знае работите какви што се, а ние сме такви какви што се. Р: Можеби не се согласувате со мене, но нешто што не може да се потврди експериментално секогаш ќе биде потешко да се прифати. Особено во областа на физиката. Н.: Истиот Кант вели: Имам ограничено знаење за да ѝ направам простор на верата. Таму каде што има граници на знаење, започнува мојата вера.

Н: Причините за овој научник се вака: сите докази за постоењето на Бог биле лажни, значи не постои Бог. Во меѓувреме, само методологијата се тестира на следниов начин: сите докази за постоењето на Бог биле лажни, но не можеле да се извлечат заклучоци за неговото постоење или неговото постоење. И ова е навистина надвор од опсегот, но тука има и огромен проблем - правилната методологија на истражување: правилно или погрешно, ова се однесува на секое поле, било да е тоа физика, астрономија, филозофија или теологија.

Зошто се користи за откривање тајни - природна потреба за унапредување на знаењето, напредок или задоволување на субјективните потреби на индивидуалните истражувачи? Ова може да се види на примерот на неинхибирана т.н. основно истражување. Нивната природа е да ги откриваат тајните на природата, без оглед на честиот поттик за нивна непосредна употреба. Кога Фарадеј го открил феноменот на електромагнетна индукција, го прашале како би било да се има човештво?

Тој затајувачки рече дека веројатно ќе плаќате даноци и нема да се осврнете на научната страна на откритието. Неговата субјективна потреба беше желбата да знае и задоволството што произлегуваше од тоа. Ми се чини дека искористувањето на корисноста на студијата не е оправдано.

За секое отворање треба да бидете добро подготвени. Секое откритие, дури и таканаречената медиумска катастрофа, е покриено со огромното знаење и искуство на истражувачот. Само големото знаење, имагинацијата и излегувањето од традиционалната рамка на научно истражување ни овозможуваат да видиме нешто ново, ново, непознато, а потоа наречено откритие. Коперник бил осуден не затоа што не го сакал, на пример, бил од Торун, туку затоа што не можел да разбере дека Библијата не може да се чита буквално. Честопати, истражувачот се соочува со вулгарен пристап кон учењето, знаењето и недоразбирањето.

Понекогаш откривачот е пред своето време, само новата генерација го прифаќа неговото откритие. Имаме и природна тенденција денес удобно да го раслојуваме светот во различни правци, за да не размислуваме само за да консумираме. Пример е Џејмс Клерк Максвел, чија позната равенка е нашата цивилизација; Без нив би било тешко да се замислат денешните успеси и развој. Сепак, разбирањето на Максвел за механизмот на електромагнетното ширење не се вклопува во денешното толкување на овој феномен.

Покрај тоа, Оливие Хевисајд, друг научник и математичар, ги направил своите математички и математички формули многу корисни. Ова е пример за суштината и видот на континуитетот на науката: многу научници, дури и „најмалите“, придонесуваат за универзално знаење. Зарем ова не е утешно во ера на уште едно понижување во академскиот свет? Кои се тајните на модерната наука со која се соочуваат најголемите можности за истражување?

Научниците сè уште се прашуваат зошто полнежот на протонот е позитивен, а електронот е негативен? Какви својства има антиматеријата? Како се однесува материјал за кој е познато дека работи на многу високи температури? Овие прашања навистина се важни. Станува збор за температури споредливи со внатрешната температура на Сонцето. Ова е огромен проблем за физичарите, многу важен во контекст на потрагата по нови извори на енергија.

За да се илустрира важноста на овој проблем за човештвото, доволно е да се даде една од проценките. Во ситуација на толку голем напредок во науката, во користењето на природата во служба на човештвото, проблемот останува кај човекот, кој се повеќе се збунува. Промените почнуваат да се замаглуваат. Непознатиот развој на науката нема негативно влијание врз интелектуалниот развој на општествата, туку напротив - негативните појави, како што е секундарната неписменост, се множат.

* (Е. Х. Ленц,Избрани дела, Ед. Академија на науките на СССР, 1950 година, стр. 148-149.)

Греењето на жицата со галванска струја е пропорционално на отпорноста на жицата.
Греењето на жица со галванска струја е пропорционално на квадратот на струјата што се користи за загревање“**.

* (Е. Х. Ленц,Избрани дела, Ед. Академија на науките на СССР, 1950 година, стр. 361.)

** (Е. Х. Ленц,Избрани дела, Ед. Академија на науките на СССР, 1950 година, стр. 441.)

Одговор:

Следниот важен чекор во развојот на електродинамиката по експериментите на Ампер беше откривањето на феноменот на електромагнетна индукција. Феноменот на електромагнетна индукција го открил англискиот физичар Мајкл Фарадеј (1791 - 1867).

Фарадеј, додека сè уште бил млад научник, како Оерстед, мислел дека сите сили на природата се меѓусебно поврзани и, згора на тоа, дека се способни да се трансформираат една во друга. Интересно е што Фарадеј ја изразил оваа идеја уште пред воспоставувањето на законот за зачувување и трансформација на енергијата. Фарадеј знаел за откритието на Ампер, дека тој, фигуративно кажано, ја претворил електричната енергија во магнетизам. Размислувајќи за ова откритие, Фарадеј дошол до идејата дека ако „електриката создава магнетизам“, тогаш обратно, „магнетизмот мора да создаде електрична енергија“. И уште во 1823 година, тој напиша во својот дневник: „Претворете го магнетизмот во електрична енергија“. Осум години Фарадеј работеше на решавање на проблемот. Долго време беше прогонуван од неуспеси, и конечно, во 1831 година, го реши - го откри феноменот на електромагнетна индукција.

прво, Фарадеј го откри феноменот на електромагнетна индукција за случајот кога намотките се намотани на истиот барабан. Ако електричната струја се појави или исчезне во едната намотка како резултат на поврзување или исклучување на галванска батерија од неа, тогаш во тој момент се јавува краткотрајна струја во другата калем. Оваа струја се открива со галванометар кој е поврзан со вториот калем.

Тогаш Фарадеј, исто така, утврдил присуство на индуцирана струја во серпентина кога серпентина во која течела електрична струја била приближена до неа или отстранета од неа.

конечно, третиот случај на електромагнетна индукција, кој Фарадеј го открил, е дека струјата се појавила во серпентина кога магнет бил воведен или отстранет од него.

Откритието на Фарадеј го привлече вниманието на многу физичари, кои исто така почнаа да ги проучуваат карактеристиките на феноменот на електромагнетна индукција. Следната задача беше да се воспостави општиот закон за електромагнетна индукција. Беше неопходно да се открие како и од што зависи јачината на индукциската струја во проводникот или од која вредност зависи вредноста на електромоторната сила на индукција во проводник во кој се индуцира електрична струја.

Оваа задача се покажа тешка. Тоа беше целосно решено од Фарадеј и Максвел подоцна во рамките на доктрината за електромагнетното поле што тие го развија. Но, и физичарите се обидоа да го решат, придржувајќи се до теоријата за дејство на долг дострел во проучувањето на електричните и магнетните феномени, што беше вообичаено во тоа време.

Овие научници успеаја да направат нешто. Истовремено, им помогнало правилото откриено од Санктпетербуршкиот академик Емилиус Кристијанович Ленц (1804 - 1865) за пронаоѓање на насоката на индукциската струја во различни случаи на електромагнетна индукција. Ленц го формулирал на следниов начин: „Ако метален проводник се движи во близина на галванска струја или магнет, тогаш во него се возбудува галванска струја во таква насока што доколку проводникот е неподвижен, струјата би можела да предизвика негово движење во спротивна насока; се претпоставува дека спроводникот во мирување може да се движи само во насока на движење или во спротивна насока“.

Ова правило е многу погодно за одредување на насоката на индуцираната струја. Сè уште го користиме сега, само што сега е формулиран малку поинаку, со закопувањето на концептот на електромагнетна индукција, што Ленц не го користеше.

Но, историски, главното значење на владеењето на Ленц беше тоа што ја покрена идејата како да се пристапи кон наоѓање на законот за електромагнетна индукција. Факт е дека правилото на атомот воспоставува врска помеѓу електромагнетната индукција и феноменот на интеракција на струите. Прашањето за интеракцијата на струите веќе беше решено од Ампер. Затоа, воспоставувањето на оваа врска на почетокот овозможи да се одреди изразот на електромоторната сила на индукција во проводникот за голем број посебни случаи.

Општо земено, законот за електромагнетна индукција, како што рековме, беше воспоставен од Фарадеј и Максвел.

Електромагнетна индукција е феномен на појава на електрична струја во затворено коло кога се менува магнетниот тек што минува низ него.

Електромагнетната индукција била откриена од Мајкл Фарадеј на 29 август 1831 година. Тој открил дека електромоторната сила што се јавува во затворено спроводно коло е пропорционална со брзината на промена на магнетниот тек низ површината ограничена со ова коло. Големината на електромоторната сила (ЕМП) не зависи од тоа што ја предизвикува промената на флуксот - промена на самото магнетно поле или движењето на колото (или дел од него) во магнетното поле. Електричната струја предизвикана од овој EMF се нарекува индуцирана струја.

Самоиндукција е појава на индуциран емф во затворено спроводно коло кога се менува струјата што тече низ колото.

Кога се менува струјата во колото, пропорционално се менува и магнетниот флукс низ површината ограничена со ова коло. Промената на овој магнетен флукс, поради законот за електромагнетна индукција, доведува до возбудување на индуктивниот EMF во ова коло.

Овој феномен се нарекува самоиндукција. (Концептот е поврзан со концептот на взаемна индукција, како да е, посебен случај за тоа).

Насоката на самоиндукцијата EMF секогаш излегува дека е таква што кога струјата во колото се зголемува, самоиндукцијата EMF го спречува ова зголемување (насочено против струјата), а кога струјата се намалува, се намалува (ко-насочен со струја). Ова својство на самоиндукција emf е слично на силата на инерција.

На создавањето на првото реле му претходеше пронајдокот во 1824 година од Англичанецот Стурџон на електромагнет - уред кој ја претвора влезната електрична струја на жичаната калем намотана на железното јадро во магнетно поле формирано внатре и надвор од ова јадро. Магнетното поле беше снимено (откриено) со неговиот ефект врз феромагнетниот материјал лоциран во близина на јадрото. Овој материјал беше привлечен кон јадрото на електромагнетот.

Последователно, ефектот на претворање на енергијата на електричната струја во механичка енергија на значајно движење на надворешен феромагнетен материјал (сидро) ја формираше основата на различни електромеханички уреди за телекомуникации (телеграфија и телефонија), електротехника и електротехника. Еден од првите такви уреди беше електромагнетното реле, измислено од Американецот Џеј Хенри во 1831 година.

Законот за електромагнетна индукција е формула која го објаснува формирањето на EMF во затворена јамка на проводникот кога се менува јачината на магнетното поле. Постулатот ја објаснува работата на трансформаторите, пригушувачите и другите производи кои го поддржуваат развојот на технологијата денес.

Приказната за Мајкл Фарадеј

Мајкл Фарадеј бил изнесен од училиште заедно со неговиот постар брат поради говорна мана. Откривачот на електромагнетната индукција се лизна, иритирајќи го наставникот. Дала пари за да купи стап и да камшикува потенцијален клиент логопед. И постариот брат на Мајкл.

Идниот светилник на науката беше навистина миленик на судбината. Во текот на животот, со должна упорност, наоѓаше помош. Братот со презир ја вратил паричката, пријавувајќи и го настанот на мајка си. Семејството не се сметало за богато, а таткото, талентиран занаетчија, имал потешкотии да врзе крај со крај. Браќата почнаа рано да бараат работа: семејството живееше од милостина од 1801 година, Мајкл во тоа време беше во својата десетта година.

На тринаесетгодишна возраст, Фарадеј влегол во книжарница како доставувач на весници. Низ целиот град тој едвај успева да стигне до обраќањата на спротивните краеви на Лондон. Поради неговата трудољубивост, сопственикот на Рибот му дава на Фарадеј работа како чирак на книговезец за седум години бесплатно. Во античко време, еден човек на улица му плаќал на мајстор за процесот на стекнување занает. Како и вештината на Џорџ Ом како механичар, процесот на врзување книги на Фарадеј беше целосно корисен во иднина. Голема улога одигра и тоа што Мајкл скрупулозно ги читаше книгите што паднаа во неговата работа.

Фарадеј пишува дека подеднакво лесно верувал во расправата на г-ѓа Марсет (Разговори за хемијата) и во приказните за Илјада и една ноќ. Желбата да се стане научник одигра важна улога во ова прашање. Фарадеј избира две насоки: електрична енергија и хемија. Во првиот случај, главен извор на знаење е Encyclopedia Britannica. Истражувачкиот ум бара потврда на напишаното, младиот книжар постојано го тестира своето знаење во пракса. Фарадеј станува искусен експериментатор, кој ќе игра водечка улога во проучувањето на електромагнетната индукција.

Да потсетиме дека станува збор за студент без сопствени приходи. Постариот брат и таткото пружија помош колку што можеа. Од хемиски реагенси до склопување на електростатички генератор, експериментите бараат извор на енергија. Во исто време, Фарадеј успева да присуствува на платени предавања за природни науки и педантно го запишува своето знаење во тетратка. Потоа ги врзува белешките, користејќи ги стекнатите вештини. Чиракувањето завршува во 1812 година, Фарадеј почнува да бара работа. Новиот сопственик не е толку пристоен и, и покрај изгледите да стане наследник на бизнисот, Мајкл е на пат кон откривање на електромагнетна индукција.

Научниот пат на Фарадеј

Во 1813 година, судбината му се насмевна на научникот кој на светот му даде идеја за електромагнетна индукција: тој успеа да ја добие позицијата секретар на Сер Хемфри Дејви, краток период на запознавање ќе одигра улога во иднината. Фарадеј не може повеќе да ги извршува должностите на книжар, па му пишува писмо на Џозеф Бенкс, тогашниот претседател на Кралското научно друштво. Еден факт ќе ви каже за природата на активностите на организацијата: Фарадеј доби позиција наречена постар службеник: тој им помага на предавачите, ја брише прашината од опремата и го следи транспортот. Џозеф Бенкс ја игнорира пораката, Мајкл не губи срце и му пишува на Дејви. На крајот на краиштата, во Англија нема други научни организации!

Дејви е многу внимателен бидејќи лично го познава Мајкл. Бидејќи не е природно надарен со способност да зборува - запомнете го неговото училишно искуство - и писмено да ги изразува мислите, Фарадеј зема посебни лекции за да ги развие потребните вештини. Своите искуства внимателно ги систематизира во тетратка и ги искажува своите мисли во кругот на пријатели и истомисленици. До моментот кога го запознава Сер Хемфри, Дејви има постигнато извонредна вештина и тој бара новоформираниот научник да биде прифатен на гореспоменатата позиција. Фарадеј е среќен, но првично имаше идеја да се назначи идниот гениј да мие садови...

По волја на судбината, Мајкл е принуден да слуша предавања на различни теми. На професорите им беше потребна помош само периодично, во спротивно, им беше дозволено да бидат во училницата и да слушаат. Со оглед на тоа колку чини образованието на Харвард, ова стана добра активност за одмор. По шест месеци брилијантна работа (октомври 1813), Дејви го поканува Фарадеј на патување во Европа, војната е завршена, треба да погледнете наоколу. Ова стана добро училиште за откривачот на електромагнетната индукција.

По враќањето во Англија (1816), Фарадеј ја доби титулата лабораториски асистент и ја објави својата прва работа за проучување на варовник.

Истражување за електромагнетизам

Феноменот на електромагнетна индукција е индукција на emf во проводник под влијание на променливо магнетно поле. Денес уредите работат на овој принцип, од трансформатори до рингли. Шампионатот во полето го доби Ханс Оерстед, кој на 21 април 1820 година забележал ефект на затворено коло на иглата на компасот. Слични набљудувања беа објавени во форма на белешки од Џовани Доменико Ромагнози во 1802 година.

Заслугата на данскиот научник е што привлече многу истакнати научници кон каузата. Така, забележано е дека иглата се отклонува од спроводник што носи струја и во есента истата година се роди првиот галванометар. Мерниот уред во областа на електричната енергија стана голема помош за многумина. На патот, беа изразени различни гледишта, особено, Воластон објави дека би било добра идеја да се направи проводник што носи струја да ротира постојано под влијание на магнет. Во 20-тите години на 19 век околу ова прашање владееше еуфорија, а пред тоа магнетизмот и електричната енергија се сметаа за независни феномени.

Во есента 1821 година, идејата ја оживеа Мајкл Фарадеј. Се вели дека тогаш се родил првиот електричен мотор. На 12 септември 1821 година, во писмо до Гаспар де ла Рив, Фарадеј пишува:

„Дознав дека привлекувањето и одбивањето на магнетна игла со жица што носи струја е детска игра. Одредена сила континуирано ќе го ротира магнетот под влијание на електрична струја. Изградив теоретски пресметки и успеав да ги спроведам во пракса“.

Писмото до де ла Рив не беше случајно. Како што се развиваше во научната област, Фарадеј доби многу поддржувачи и неговиот единствен непомирлив непријател... Сер Хемфри Дејви. Експерименталната поставеност е прогласена за плагијат на идејата на Воластон. Приближен дизајн:

Сребрениот сад е исполнет со жива. Течниот метал има добра електрична спроводливост и служи како подвижен контакт.
На дното на садот има торта од восок, во која е вметнат шипка магнет со еден столб. Вториот се издига над површината на живата.
Од височина виси жица поврзана со извор. Нејзиниот крај е потопен во жива. Втората жица е близу до работ на садот.
Ако поминете директна електрична струја низ затворено коло, жицата почнува да опишува кругови околу живата. Центарот на ротација станува постојан магнет.

Дизајнот е наречен првиот електричен мотор во светот. Но, ефектот на електромагнетната индукција сè уште не се манифестира. Има интеракција помеѓу две полиња, ништо повеќе. Фарадеј, патем, не застана, и направи сад каде што жицата е неподвижна, а магнетот се движи (формирајќи површина на ротација - конус). Тој докажа дека нема суштинска разлика меѓу теренските извори. Затоа индукцијата се нарекува електромагнетна.

Фарадеј веднаш бил обвинет за плагијат и прогонуван неколку месеци, за што огорчено им пишувал на доверливите пријатели. Во декември 1821 година, се случи разговор со Воластон; се чинеше дека инцидентот е решен, но... малку подоцна, група научници продолжија со своите напади, а Сер Хемфри Дејви стана шеф на опозицијата. Суштината на главните жалби беше противењето на идејата за прифаќање на Фарадеј како член на Кралското друштво. Ова натежнуваше многу за идниот откривач на законот за електромагнетна индукција.

Откривање на законот за електромагнетна индукција

Извесно време, Фарадеј се чинеше дека ја напушти идејата за истражување во областа на електричната енергија. Сер Хемфри Дејви беше единствениот кој ја фрли топката против кандидатурата на Мајкл. Можеби поранешниот студент не сакаше да го вознемири патронот, кој во тоа време беше претседател на друштвото. Но, мислата за единството на природните процеси постојано ме мачеше: ако електричната енергија може да се претвори во магнетизам, мора да се обидеме да го направиме спротивното.

Оваа идеја потекнува - според некои извори - во 1822 година, а Фарадеј постојано носел со себе парче железна руда што личело, служејќи како „јазол за сеќавање“. Од 1825 година, како полноправен член на Кралското друштво, Мајкл ја доби позицијата шеф на лабораторијата и веднаш направи иновации. Персоналот сега се собира еднаш неделно на предавања со визуелни демонстрации на уредите. Постепено, влезот станува отворен, дури и децата добиваат можност да пробуваат нови работи. Оваа традиција го означи почетокот на познатите петочни вечери.

Цели пет години Фарадеј студирал оптичко стакло, групата не постигнала голем успех, но имало практични резултати. Се случи клучен настан - животот на Хемфри Дејви, кој постојано се спротивставуваше на експериментите со електрична енергија, беше скратен. Фарадеј ја отфрли понудата за нов петгодишен договор и сега започна отворено истражување кое доведе директно до магнетна индукција. Според литературата, серијата траела 10 дена, нерамномерно распоредена помеѓу 29 август и 4 ноември 1831 година. Фарадеј ја опишува сопствената лабораторија:

Користејќи меко (високо магнетно) тркалезно железо од 7/8", направив прстен со надворешен радиус од 3". Всушност, се покажа дека е јадро. Трите основни намотки беа одвоени едни од други со памучна ткаенина и кројачки кабел за да може да се комбинираат во едно или да се користат одделно. Бакарната жица во секоја е долга 24 стапки. Квалитетот на изолацијата се проверува со помош на батерии. Секундарното намотување се состоеше од два сегменти, секој долг 60 стапки, одвоени од примарниот со растојание.

Од извор (најверојатно елемент на Воластон), кој се состоеше од 10 плочи, секоја по 4 квадратни инчи во површина, напојувањето се снабдуваше со примарното намотување. Краевите на секундарниот биле краток спој со парче жица; иглата за компас била поставена долж колото на три метри од прстенот. Кога изворот на енергија бил затворен, магнетизираната игла веднаш почнала да се движи и по одреден интервал се вратила на првобитното место. Очигледно е дека примарното намотување предизвикува одговор во секундарното. Сега би рекле дека магнетното поле се шири низ јадрото и индуцира EMF на излезот од трансформаторот.