Elektromagnetisk induktionslov

Loven om elektromagnetisk induktion er en formel, der forklarer dannelsen af ​​en emf i en lukket ledersløkke med ændringer i magnetfeltet. Postulatet forklarer driften af ​​transformatorer, chokes og andre produkter, der sikrer udviklingen af ​​teknologi i dag.

Historien om Michael Faraday

Michael Faraday blev taget fra skolen med sin ældre bror, en grund til en talefejl. Opdageren af ​​elektromagnetisk induktion lisp, irriterende læreren. Hun gav penge for at købe en pind og uddele en potentiel klient til en taleterapeut. Og den ældre bror Michael.

Den fremtidige stjerne af videnskaben var virkelig skæbnen af ​​skæbnen. På længden af ​​sit livs rejse fandt han hjælp ved hjælp af grundig vedholdenhed. Broderen med foragt returnerede mønten og rapporterede hændelsen til moderen. Familien blev ikke betragtet som rig, og faren, en talentfuld håndværker, kæmpede for at få enderne til at mødes. Brødrene begyndte at søge arbejde tidligt: ​​familien levede på almisse fra 1801, Michael var ti år gammel på det tidspunkt.

Fra tretten Faraday går ind i boghandlen med en peddler af aviser. Gennem hele byen er det næsten ikke muligt at nå adresser i modsatte ender af London. På grund af omhyggelighed giver ejeren Ribot Faraday stedet for bookbinderens lærling i syv år gratis. I lang tid betalte en mand fra gaden mesteren for processen med at erhverve et håndværk. Ligesom Georg Omu, en mekaniker, Faraday i fremtiden, var bookbinding processen nyttig til fulde. En stor rolle blev spillet af, at Michael omhyggeligt læste de bøger, der falder ind i hans arbejde.

Faraday skriver, at han ligeledes villigt tror på afhandlingen af ​​fru Marset( Tal om kemi) og fortællingerne om tusind og en nat.Ønsket om at blive videnskabsmand har spillet en vigtig rolle i denne sag. Faraday vælger to retninger: elektricitet og kemi. I det første tilfælde er den vigtigste kilde til viden den britiske encyklopædi. Nyskabende sind kræver bekræftelse af, hvad der er skrevet, den unge bogbinder kontrollerer konstant viden i praksis. Faraday bliver en erfaren eksperimenter, som vil spille en ledende rolle i studiet af elektromagnetisk induktion.

Husk at vi taler om en elev uden egen indkomst. Den ældre bror og far bistod så meget som muligt. Begynder med kemiske reagenser og slutter med samlingen af ​​en elektrostatisk generator: eksperimenter kræver en energikilde. Samtidig klarer Faraday at deltage i betalte foredrag af naturvidenskab og omhyggeligt sætter viden i en notesbog. Så væver hun noterne ved hjælp af de erhvervede færdigheder. Lærlingstidspunktet slutter i 1812, Faraday begynder at søge arbejde. Den nye ejer er ikke så fængslet, og på trods af udsigten til at blive arving til årsagen er Michael på vej til at opdage elektromagnetisk induktion.

Faraday Scientific Path

I 1813 smed skæbnen på en videnskabsmand, der gav verden en ide om elektromagnetisk induktion: han lykkes med at tage plads som sekretær til Sir Humphrey Davy, en kort bekendtskabsperiode i fremtiden vil spille en rolle. Faraday er uudholdelig at udføre længere end et bindemiddel, han skriver et brev til Joseph Banks, derefter præsident for Royal Society of Scientists. Et faktum vil fortælle om arten af ​​organisationens aktivitet: Faraday fik et sted kaldet senior minion: han hjælper underviserne, tørrer støvet fra udstyret og overvåger transporten. Joseph Banks ignorerer meddelelsen, Michael er ikke modløs og skriver Davy. Der er trods alt ingen andre videnskabelige organisationer i England!

Davy er meget opmærksom, fordi han er personligt bekendt med Michael. Uden at være naturligt begavet med evnen til at tale - husk skolens oplevelse - og udtrykke tanker skriftligt, tager Faraday særlige lektioner for at udvikle de nødvendige færdigheder. Eksperimenterne omhyggeligt systematiseres i en notesbog, han præsenterer sine tanker i en kreds af venner og ligesindede mennesker. På tidspunktet for hans bekendtskab med Sir Humphrey opnår Davy bemærkelsesværdig dygtighed, han søger om en ny videnskabsmand for ovennævnte stilling. Faraday er glad, men ideen om at udnævne et fremtidigt geni til at vaske opvasken blev oprindeligt fremlagt. ..

Michael er nødt til at lytte til foredrag om forskellige emner. Assistance til professorer var kun påkrævet med jævne mellemrum, ellers fik lov til at være i klasseværelset og lytte. I betragtning af udgifterne til uddannelse på Harvard var dette en god fritid. Efter seks måneders strålende arbejde( oktober 1813) inviterer Davy Faraday til en tur til Europa, krigen er forbi, du skal kigge rundt. Dette blev en god skole for opdageren af ​​elektromagnetisk induktion.

Ved returnering til England( 1816) fremmes Faraday til laboratorieassistent og udgiver sin første kalkstenforskning.

-elektromagnetisk forskning

Fænomenet elektromagnetisk induktion består i induktion af en emf i en leder under virkningen af ​​et varierende magnetfelt. I dag arbejder der på dette princip enheder, der starter med transformatorer og slutter med kogeplader. Mesterskabet i regionen gives til Hans Oersted den 21. april 1820, som bemærkede virkningen af ​​et lukket kredsløb på kompassnålen. Lignende observationer blev offentliggjort i form af noter af Giovanni Domenico Romanosi i 1802.

Fortjenesten af ​​en dansk forsker i at tiltrække mange fremtrædende forskere til årsagen. Så det bemærkes, at pilen afbøjes af en dirigent med strøm, og i efteråret er det første galvanometer født. Måleapparatet inden for elområdet er blevet en stor hjælp til mange. Undervejs blev forskellige synspunkter udtrykt, især Wollaston meddelte, at det ville være rart at gøre lederen med en strøm rotere kontinuerligt under påvirkning af en magnet. I 20'erne af XIX århundrede regerede eufori omkring dette problem, indtil da blev magnetisme og elektricitet betragtet som uafhængige fænomener.

I anledning af 1821 satte Michael Faraday ideen i gang. Det hævdes, at den første elektriske motor blev født. Den 12. september 1821 skrev Faraday i et brev til Gasparu de la Riva:

"Jeg fandt ud af, at tiltrækningen og afstødningen af ​​en magnetisk nål med en ledning med strøm er barnets leg. En bestemt kraft vil kontinuerligt dreje magneten under virkningen af ​​elektrisk strøm. Jeg byggede teoretiske beregninger og formåede at sætte det i praksis. "

Et brev til de la Reeve blev ikke en ulykke. Da han blev videnskabsmand, fik Faraday ganske få tilhængere og den eneste uhyggelige modstander. .. Sir Humphrey Davy. Eksperimentel installation erklæret plagiat ideer Wollaston. Prøvekonstruktion:

1. Sølvskål fyldt med kviksølv. Flydende metal har god elektrisk ledningsevne og fungerer som en bevægende kontakt.
2. I bunden af ​​skålen er der en vokskage, hvor en stangmagnet sidder fast med en stang. Andet stiger over overfladen af ​​kviksølv.
3. En ledning tilsluttet en kilde hænger fra en højde. Slutningen af ​​det er nedsænket i kviksølv. Den anden ledning er tæt på skålens kant.
4. Hvis en konstant elektrisk strøm passerer gennem et lukket kredsløb, begynder tråden at beskrive cirkler på kviksølv. Drejningscentret bliver en permanent magnet.

Designet kaldes verdens første elektriske motor. Men virkningen af ​​elektromagnetisk induktion er endnu ikke manifesteret. Der er en interaktion mellem to felter, ikke mere. Faraday stoppede forresten ikke og lavede en skål, hvor tråden er stationær, og magneten bevæger sig( danner en rotationsflade - en kegle).Bevist at der ikke er nogen grundlæggende forskel mellem kilderne til feltet. Derfor kaldes induktion elektromagnetisk.

Faraday blev straks anklaget for plagiering og forgiftet i flere måneder, som han bittert skrev til betroede venner. I december 1821 fandt der en samtale med Wollaston sted, hændelsen syntes at blive afgjort, men. .. lidt senere genoptog gruppen af ​​forskere angrebene, sir Humpfrey Devi blev oppositionschefen. Betydningen af ​​hovedkravene var at modsætte sig ideen om at acceptere Faraday som medlemmer af Royal Society. Dette lægger tungt pres på den fremtidige opfinder af loven om elektromagnetisk induktion.

Opdagelsen af ​​loven om elektromagnetisk induktion

Faraday syntes i øjeblikket at opgive ideen om forskning inden for elektricitet. Sir Humphrey Davy var den eneste, der kastede bolden imod Mikaels kandidatur. Måske ville den tidligere studerende ikke forstyrre skyderen, som var den daværende præsident for samfundet. Men ideen om enhed af naturlige processer blev konstant plaget: Hvis elektricitet kunne omdannes til magnetisme, skulle man forsøge at gøre det modsatte.

Denne ide blev født - ifølge nogle oplysninger - i 1822, og Faraday bar konstant med ham et stykke jernmalm, der så ud som om det fungerede som en "memory knot".Siden 1825, som medlem af Royal Society, modtager Michael positionen som leder af laboratoriet og gør straks innovationer. Personalet mødes nu en gang om ugen på et foredrag med visuelle demonstrationer af instrumenter. Indgangen bliver gradvist åben, selv børn får mulighed for at prøve nye ting. Denne tradition markerede begyndelsen af ​​de berømte fredag ​​aftener.

Faraday var i fem år engageret i optisk glas, men gruppen opnåede ikke stor succes, men der var praktiske resultater. Der var en vigtig begivenhed - Humphrey Davys liv, som konstant var imod eksperimenter med elektricitet, slutter. Faraday afviser forslaget om en ny femårig kontrakt og begynder nu åbent forskning, der førte direkte til magnetisk induktion. Ifølge litteraturen var serien i 10 dage ujævnt spredt i perioden fra 29. august til 4. november 1831.Faraday beskriver sit eget laboratorieopsætning:

Jeg lavede en ring med en ydre radius på 3 inches fra et blødt( med stærk magnetisk egenskaber) cirkulært metal med en diameter på 7/8 inch. Faktisk viste det sig kerne. De tre primære viklinger blev adskilt fra hinanden af ​​bomuldsklud og skræddersyet ledning, så de kunne kombineres i en eller anvendt separat. Længden af ​​kobbertråd i hver er 24 fod. Isoleringens kvalitet kontrolleres ved hjælp af batterier. Den sekundære vikling bestod af to segmenter, hver 60 fod lange, adskilt fra den primære en af ​​en afstand.

Fra kilden( formodentlig et element af Wollaston), der havde 10 plader, hver 4 kvadrattommer i område, blev fodret til den primære vikling. Enderne af sekundæret kortsluttes med et stykke wire, en kompassnål blev anbragt tre meter fra ringen langs kæden. Når strømkilden blev lukket, begyndte den magnetiserede nål straks at bevæge sig og efter et interval vendte tilbage til dets oprindelige sted. Selvfølgelig forårsager den primære vikling et svar i den sekundære. Nu vil jeg sige, at magnetfeltet formerer sig gennem kernen og fremkalder en emf på transformatorens udgang.

Med strømafbrydelse blev effekten gentaget. Der er en parasitisk mod-EMF, som Nikola Tesla kæmpede med og skabte spiralspoler. Næste dag( 30. august) analyserer Faraday resultatet af forsøg og forsøger at sammenligne det, han har set med fakta, der allerede er kendt for videnskaben. Oplevelsen af ​​Arago i 1822 kommer til at tænke på, der viser sammenhængen mellem magnetisk nål og kobberdiskens rotation. Læsere har allerede gættet, at nålen interagerede med induktionsstrømmene. Så blev loven om elektromagnetisk induktion opdaget.