Elektromagnetisches Induktionsgesetz

Das Gesetz der elektromagnetischen Induktion ist eine Formel, die die Bildung einer EMK in einer geschlossenen Leiterschleife mit Änderungen des Magnetfelds erklärt. Das Postulat erklärt den Betrieb von Transformatoren, Drosseln und anderen Produkten, die die heutige Technologieentwicklung gewährleisten.

Die Geschichte von Michael Faraday

Michael Faraday wurde zusammen mit seinem älteren Bruder aus der Schule genommen, ein Grund für einen Sprachfehler. Der Entdecker der elektromagnetischen Induktion lisp den Lehrer. Sie gab Geld, um einen Stock zu kaufen und einen potentiellen Klienten eines Logopäden auszubilden. Und der ältere Bruder Michael.

Der zukünftige Star der Wissenschaft war wirklich der Liebling des Schicksals. Auf seiner gesamten Lebensreise fand er mit gebührender Beharrlichkeit Hilfe. Der verächtliche Bruder gab die Münze zurück und berichtete der Mutter den Vorfall. Die Familie galt nicht als reich, und der Vater, ein talentierter Kunsthandwerker, hatte Schwierigkeiten, über die Runden zu kommen. Die Brüder begannen früh nach Arbeit zu suchen: Die Familie lebte seit 1801 auf Almosen, Michael war damals zehn Jahre alt.

Von dreizehn kommt Faraday von einem Zeitungenhändler in die Buchhandlung. Durch die ganze Stadt schafft es kaum, Adressen an entgegengesetzten Enden von London zu erreichen. Aus Sorgfalt erteilt der Besitzer Ribot Faraday sieben Jahre lang den Platz des Buchbinderlehrlings kostenlos. Lange Zeit zahlte ein Mann von der Straße den Meister für den Erwerb eines Handwerks. Wie Georg Omu die Fähigkeit eines Mechanikers, Faraday in der Zukunft, war der Buchbindungsprozess in vollem Umfang nützlich. Eine große Rolle spielte die Tatsache, dass Michael sorgfältig die Bücher las, die in seine Arbeit fallen.

Faraday schreibt, dass er ebenso willentlich an die Abhandlung von Frau Marset( Talk über Chemie) und die Geschichten von Thousand and One Nights glaubte. Der Wunsch, Wissenschaftler zu werden, hat in dieser Angelegenheit eine wichtige Rolle gespielt. Faraday wählt zwei Richtungen: Elektrizität und Chemie. Im ersten Fall ist die wichtigste Wissensquelle die britische Enzyklopädie. Der neugierige Verstand erfordert eine Bestätigung des Geschriebenen, der junge Buchbinder prüft ständig das Wissen in der Praxis. Faraday wird zu einem erfahrenen Experimentator, der eine führende Rolle bei der Untersuchung der elektromagnetischen Induktion spielen wird.

Erinnern wir uns, dass wir von einem Studenten ohne eigenes Einkommen sprechen. Der ältere Bruder und der Vater halfen so viel wie möglich. Angefangen bei chemischen Reagenzien bis hin zur Montage eines elektrostatischen Generators: Experimente erfordern eine Energiequelle. Gleichzeitig schafft es Faraday, bezahlte Naturwissenschaftliche Vorlesungen zu besuchen und das Wissen akribisch in ein Notizbuch zu stecken. Dann webt sie die Notizen mit den erworbenen Fähigkeiten. Die Lehrzeit endet 1812, Faraday beginnt mit der Arbeitssuche. Der neue Besitzer ist nicht so fügsam und trotz der Aussicht, Erbe der Sache zu werden, ist Michael auf dem Weg, die elektromagnetische Induktion zu entdecken.

Der wissenschaftliche Weg von Faraday

Im Jahre 1813 lächelte das Schicksal einem Wissenschaftler zu, der der Welt eine Idee der elektromagnetischen Induktion gab: Es gelingt ihm, die Stelle des Sekretärs von Sir Humphrey Davy zu übernehmen, eine kurze Bekanntschaft wird in Zukunft eine Rolle spielen. Faraday ist unerträglich, länger als ein Binder aufzutreten. Er schreibt einen Brief an Joseph Banks, den damaligen Präsidenten der Royal Society of Scientists. Eine Tatsache wird über die Art der Aktivitäten der Organisation berichten: Faraday hat einen Platz namens Senior Minion erhalten: Er hilft den Dozenten, wischt den Staub von der Ausrüstung und überwacht den Transport. Joseph Banks ignoriert die Nachricht, Michael wird nicht entmutigt und schreibt Davy. Schließlich gibt es in England keine anderen wissenschaftlichen Organisationen!

Davy ist sehr aufmerksam, weil er Michael persönlich kennt. Ohne von Natur aus die Fähigkeit zu sprechen, sich an die Schulerfahrung zu erinnern und schriftlich schriftlich auszudrücken, nimmt Faraday spezielle Lektionen, um die erforderlichen Fähigkeiten zu entwickeln. Experimente werden sorgfältig in einem Notizbuch systematisiert, er präsentiert seine Gedanken in einem Kreis von Freunden und Gleichgesinnten. Zum Zeitpunkt seiner Bekanntschaft mit Sir Humphrey erlangt Davy bemerkenswerte Fähigkeiten, er bewirbt sich für einen neuen Wissenschaftler für die oben genannte Position. Faraday ist glücklich, aber die Idee, ein zukünftiges Genie zum Abwaschen des Geschirrs zu ernennen, war ursprünglich. ..

Auf Geheiß des Rocks ist Michael gezwungen, Vorlesungen zu verschiedenen Themen anzuhören. Die Unterstützung der Professoren war nur periodisch erforderlich, ansonsten durfte sie im Klassenzimmer sein und zuhören. Angesichts der Ausbildungskosten in Harvard war dies eine gute Freizeit. Nach sechs Monaten brillanter Arbeit( Oktober 1813) lädt Davy Faraday zu einer Reise nach Europa ein, der Krieg ist vorbei, man muss sich umsehen. Dies wurde eine gute Schule für den Entdecker der elektromagnetischen Induktion.

Nach seiner Rückkehr nach England( 1816) wird Faraday zum Laborassistenten befördert und veröffentlicht seine erste Kalksteinforschung.

Elektromagnetismusforschung

Das Phänomen der elektromagnetischen Induktion besteht in der Induktion einer EMK in einem Leiter unter Einwirkung eines variierenden Magnetfelds. Nach diesem Prinzip funktionieren Geräte heute, angefangen bei Transformatoren bis hin zu Kochfeldern. Die Meisterschaft in der Region wird am 21. April 1820 an Hans Oersted vergeben, der die Aktion eines geschlossenen Stromkreises auf der Kompassnadel bemerkt hat.Ähnliche Beobachtungen wurden in Form von Notizen von Giovanni Domenico Romanosi im Jahre 1802 veröffentlicht.

Das Verdienst eines dänischen Wissenschaftlers, viele prominente Wissenschaftler für die Sache zu gewinnen. Es wird also bemerkt, dass der Pfeil durch einen Stromleiter abgelenkt wird, und im Herbst des vorgenannten Jahres wurde das erste Galvanometer geboren. Das Messgerät im Bereich Elektrizität ist für viele eine große Hilfe geworden. Auf dem Weg wurden verschiedene Sichtweisen geäußert, insbesondere erklärte Wollaston, dass es schön wäre, den Stromleiter unter dem Einfluss eines Magneten kontinuierlich drehen zu lassen. In den 20er Jahren des 19. Jahrhunderts herrschte in dieser Frage Euphorie, bis dahin wurden Magnetismus und Elektrizität als eigenständige Phänomene betrachtet.

Anlässlich von 1821 setzte Michael Faraday die Idee in die Tat um. Es wird behauptet, dass der erste Elektromotor dann geboren wurde. Am 12. September 1821 schrieb Faraday in einem Brief an Gasparu de la Riva:

„Ich fand heraus, dass die Anziehung und Abstoßung einer magnetischen Nadel mit einem Draht mit Strom ein Kinderspiel ist. Eine bestimmte Kraft dreht den Magneten ständig unter der Einwirkung von elektrischem Strom. Ich habe theoretische Berechnungen erstellt und habe es in die Praxis umgesetzt. “

Ein Brief an de la Reeve ist kein Zufall geworden. Als er Wissenschaftler wurde, gewann Faraday etliche Anhänger und den einzigen unerbittlichen Gegner. .. Sir Humpfrey Davy. Experimentelle Installation erklärte Plagiatsideen zu Wollaston. Beispielkonstruktion:

1. Silberschale mit Quecksilber gefüllt. Flüssigmetall hat eine gute elektrische Leitfähigkeit und dient als beweglicher Kontakt.
2. Am Boden der Schüssel befindet sich ein Wachskuchen, bei dem ein Stabmagnet mit einer Stange aufgeklebt ist. Der zweite erhebt sich über der Quecksilberoberfläche.
3. Ein an eine Quelle angeschlossenes Kabel hängt in einer Höhe. Das Ende ist in Quecksilber getaucht. Der zweite Draht befindet sich nahe am Rand der Schüssel.
4. Wenn ein konstanter elektrischer Strom durch einen geschlossenen Stromkreis geleitet wird, beginnt der Draht, Kreise auf Quecksilber zu beschreiben. Das Rotationszentrum wird zum Permanentmagneten.

Das Design wird als erster Elektromotor der Welt bezeichnet. Die Wirkung der elektromagnetischen Induktion hat sich jedoch noch nicht gezeigt. Es gibt eine Wechselwirkung von zwei Feldern, nicht mehr. Faraday blieb übrigens nicht stehen und baute eine Schüssel, in der der Draht stationär war, und der Magnet bewegte sich( er bildete eine Rotationsfläche - einen Kegel).Es hat sich gezeigt, dass es keinen grundlegenden Unterschied zwischen den Quellen des Feldes gibt. Daher wird Induktion elektromagnetisch genannt.

Faraday wurde sofort wegen Plagiats angeklagt und mehrere Monate lang vergiftet, was er bitter an vertraute Freunde schrieb. Im Dezember 1821 fand ein Gespräch mit Wollaston statt, der Vorfall schien beigelegt zu sein, aber. .. etwas später setzte die Gruppe von Wissenschaftlern die Angriffe fort, Sir Humpfrey Devi wurde der Chef der Opposition. Die Bedeutung der Hauptansprüche bestand darin, die Idee der Annahme von Faraday als Mitglieder der Royal Society abzulehnen. Dies setzte den zukünftigen Entdecker des Gesetzes der elektromagnetischen Induktion stark unter Druck.

Die Entdeckung des Gesetzes der elektromagnetischen Induktion

Vorerst schien Faraday die Idee der Forschung auf dem Gebiet der Elektrizität aufzugeben. Sir Humphrey Davy war der einzige, der den Ball gegen Michaels Kandidatur warf. Vielleicht wollte der ehemalige Student den Gönner, der damals der Präsident der Gesellschaft war, nicht aufregen. Die Idee der Einheit der natürlichen Prozesse wurde jedoch ständig gepeinigt: Wenn Elektrizität in Magnetismus umgewandelt werden könnte, sollte man versuchen, das Gegenteil zu tun.

Diese Idee wurde nach einigen Informationen im Jahre 1822 geboren, und Faraday trug ständig ein Stück Eisenerz bei sich, das aussah, als ob es als "Erinnerungsknoten" diente. Als vollwertiges Mitglied der Royal Society erhält Michael seit 1825 die Position des Laborleiters und macht sofort Innovationen. Das Personal trifft sich nun einmal wöchentlich zu einem Vortrag mit visuellen Demonstrationen von Instrumenten. Nach und nach wird der Eingang offen, sogar Kindern wird die Möglichkeit geboten, Neues auszuprobieren. Diese Tradition markierte den Beginn der berühmten Freitagnacht.

Faraday war fünf Jahre lang im Bereich optisches Glas tätig. Die Gruppe erzielte keinen großen Erfolg, es wurden jedoch praktische Ergebnisse erzielt. Es gab ein Schlüsselereignis - das Leben von Humphrey Davy, das ständig Experimenten mit Elektrizität widersprach, endet. Faraday lehnt den Vorschlag für einen neuen Fünfjahresvertrag ab und beginnt nun offen zu forschen, was direkt zur magnetischen Induktion führte. Der Literatur zufolge dauerte die Serie 10 Tage und war im Zeitraum vom 29. August bis 4. November 1831 ungleichmäßig verstreut. Faraday beschreibt seinen eigenen Laboraufbau:

Ich habe einen Ring mit einem äußeren Radius von 3 Zoll aus einem weichen( mit starken magnetischen Eigenschaften) kreisförmigen Metall von 7/8 Zoll Durchmesser hergestellt. Tatsächlich stellte sich der Kern heraus. Die drei Primärwicklungen waren durch Baumwolltuch und Schneideschnur voneinander getrennt, so dass sie zu einem zusammengefügt oder separat verwendet werden konnten. Die Länge des Kupferdrahts beträgt jeweils 24 Fuß.Die Qualität der Isolierung wird mit Hilfe von Batterien überprüft. Die Sekundärwicklung bestand aus zwei Segmenten, die jeweils 60 Fuß lang waren und durch einen Abstand von den Primärwicklungen getrennt waren.

Von der Quelle( vermutlich ein Element von Wollaston), die 10 Platten mit jeweils 4 Quadratzentimetern Fläche hatte, wurde sie der Primärwicklung zugeführt. Die Enden der Sekundärseite sind durch ein Stück Draht kurzgeschlossen. Eine Kompassnadel wurde drei Fuß vom Ring entfernt entlang der Kette platziert. Wenn die Stromquelle geschlossen wurde, begann sich die magnetisierte Nadel sofort zu bewegen und kehrte nach einiger Zeit an ihren ursprünglichen Platz zurück. Offensichtlich bewirkt die Primärwicklung eine Reaktion in der Sekundärwicklung. Nun würde ich sagen, dass sich das Magnetfeld durch den Kern ausbreitet und am Ausgang des Transformators eine EMK induziert.

Bei einem Stromausfall wurde der Effekt wiederholt. Es gibt einen parasitären Gegen-EMF, mit dem Nikola Tesla gekämpft hat, um Spiralspulen zu erzeugen. Am nächsten Tag( 30. August) analysiert Faraday die Ergebnisse von Experimenten und versucht, das, was er gesehen hat, mit Fakten zu vergleichen, die der Wissenschaft bereits bekannt sind. Man denke an die Erfahrung von Arago im Jahr 1822, die die Wechselbeziehung der Magnetnadel und der Kupferscheibe zeigt. Leser haben bereits vermutet, dass die Nadel mit dem Feld der Induktionsströme interagiert. So wurde das Gesetz der elektromagnetischen Induktion entdeckt.