חוק השראה אלקטרומגנטית

חוק ההשראה האלקטרומגנטית הוא נוסחה המסבירה את היווצרותה של EMF בלולאת מנע סגור עם שינויים בשדה המגנטי.ההנחה מסבירה את פעולתם של שנאים, חטיפות ומוצרים אחרים המבטיחים את התפתחות הטכנולוגיה כיום.

סיפורו של מייקל פאראדיי

מייקל פאראדיי נלקח מבית הספר עם אחיו הבכור, סיבה לפגם בדיבור.מגלה של אינדוקציה אינדוקציה אלקטרומגנטית lisp, מרגיז את המורה.היא נתנה כסף כדי לקנות מקל ולגלף לקוח פוטנציאלי של מטפל דיבור.והאח הבכור מייקל.

כוכב העתיד של המדע היה באמת יקיר הגורל.לאורך המסע של חייו, הוא, בעקשנות רבה, מצא עזרה.האח בבוז החזיר את המטבע ודיווח על המקרה לאם.המשפחה לא נחשבה עשירה, והאב, אומן מוכשר, נאבק לגמור את החודש.האחים התחילו לחפש עבודה מוקדם: המשפחה חיה על נדבות מ 1801, מייקל היה אז בן עשר.מתוך שלושה עשר פאראדיי נכנס לחנות הספרים בידי רוכל עיתונים.דרך העיר כולה היא בקושי מצליחה להגיע לכתובות בקצה השני של לונדון.בשל חריצות, הבעלים Ribot נותן פאראדיי את המקום של השוער של הכומר במשך שבע שנים בחינם.במשך זמן רב, אדם מהרחוב שילם את המאסטר על תהליך של רכישת מלאכה.בדומה לגיאורג אומו, המיומנות של מכונאי, פאראדיי בעתיד, היה תהליך הכנת הספרים מועיל.תפקיד גדול מילא את העובדה שמייקל קרא בעיון את הספרים הנופלים בעבודתו.

פאראדיי כותב כי הוא גם האמין ברצון במסה של גברת מרסט( שיחה על כימיה) ואת סיפורי אלף לילה ולילה.הרצון להפוך למדען מילא תפקיד חשוב בעניין זה.פאראדיי בוחר שני כיוונים: חשמל וכימיה.במקרה הראשון, המקור העיקרי של הידע הוא האנציקלופדיה הבריטית.המוח סקרן דורש אישור של מה שנכתב, כורך הספרים הצעיר בודק כל הזמן את הידע בפועל.פאראדיי הופך לניסויים מנוסים, אשר ימלא תפקיד מוביל בחקר אינדוקציה אלקטרומגנטית.

נזכיר כי אנו מדברים על סטודנט ללא ההכנסה שלהם.האב הבכור ואביו עזרו ככל האפשר.החל ריאגנטים כימיים ולסיים עם הרכבה של גנרטור אלקטרוסטטי: ניסויים דורשים מקור אנרגיה.במקביל, פאראדיי מצליח להשתתף בשיעורים בתשלום של מדעי הטבע בקפידה מעביר ידע במחברת.ואז היא טווה את השטרות, תוך שימוש בכישורים שנרכשו.תקופת החניכות מסתיימת בשנת 1812, פאראדיי מתחיל לחפש עבודה.הבעלים החדש אינו צייתן כל כך, ולמרות הסיכוי להיות יורש העניין, מיכאל נמצא בדרכו לגלות אינדוקציה אלקטרומגנטית.

הנתיב המדעי של פאראדיי

בשנת 1813, גורל חייך על מדען שהעניק לעולם רעיון של אינדוקציה אלקטרומגנטית: הוא מצליח לתפוס את מקומו של המזכיר לסר האמפרי דייוי, תקופה קצרה של היכרות בעתיד שתמלא תפקיד.פרדאי הוא בלתי נסבל לבצע יותר מאשר קלסר, הוא כותב מכתב יוסף בנקס, אז נשיא החברה המלכותית של המדענים.עובדה תספר על אופי הפעילות של הארגון: פאראדיי קיבל מקום שנקרא "המיליציה הבכירה": הוא עוזר למרצים, מנגב את האבק מהציוד ומפקח על התחבורה.ג'וזף בנקס מתעלם מהמסר, מייקל לא מתייאש וכותב את דייוי.אחרי הכל, אין ארגונים מדעיים אחרים באנגליה!

דייוי הוא מאוד קשוב כי הוא מכיר באופן אישי עם מייקל.מבלי להיות מחונן באופן טבעי עם היכולת לדבר - לזכור את החוויה בבית הספר - ולהביע מחשבות בכתב, פאראדיי לוקח שיעורים מיוחדים כדי לפתח את הכישורים הדרושים.הניסויים מנוהלים בקפידה במחברת, הוא מציג את מחשבותיו במעגל של חברים ואנשים בעלי דעות דומות.כאשר היכרותו עם סר האמפרי, דייווי משיג מיומנות יוצאת דופן, הוא פונה למדע חדש לעמדה הנ"ל.פאראדיי מאושר, אבל הרעיון למנות גאון עתידי לשטוף את הכלים היה במקור נקבע. ..

על פי בקשת רוק, מיכאל נאלץ להאזין להרצאות בנושאים שונים.הסיוע לפרופסורים נדרש רק מעת לעת, אחרת מותר היה להיות בכיתה ולהקשיב.בהתחשב בעלויות החינוך בהרווארד, זה היה זמן בילוי טוב.אחרי שישה חודשים של עבודה מבריקה( אוקטובר 1813) דייוי מזמין פאראדיי לטיול לאירופה, המלחמה נגמרה, אתה צריך להסתכל מסביב.זה הפך לבית ספר טוב עבור מגלה אינדוקציה אלקטרומגנטית.

עם שובו לאנגליה( 1816), הוא מקודם פאראדיי עוזר מעבדה ומפרסם המחקר הראשון שלו אבן גיר.

אלקטרומגנטיות מחקר

התופעה של אינדוקציה אלקטרומגנטית מורכבת אינדוקציה של EMF במוליך תחת פעולה של שדה מגנטי משתנה.כיום, על עיקרון זה, מכשירים לעבוד, החל עם שנאים וכלה בכיריים.האליפות באזור ניתנת להנס אורסטד, ב -21 באפריל 1820, שהבחין בהשפעה של מעגל סגור על מחט המצפן.תצפיות דומות פורסמו בצורת רשימות של ג'ובאני דומניקו רומנוסי בשנת 1802.

הכשרון של מדען דנית למשוך מדענים בולטים רבים לעניין.אז, הוא הבחין כי החץ הוא מוסט על ידי מנצח עם הנוכחי, ובנפילת השנה הנ"ל הראשון galvanometer נולד.מכשיר המדידה בתחום החשמל הפך לעזר רב לרבים.לאורך הדרך, נקודות מבט שונות באו לידי ביטוי, בפרט, וולסטון הודיעה כי יהיה נחמד לעשות את המנצח עם סיבוב הנוכחי ברציפות תחת השפעת מגנט.בשנות ה -20 של המאה ה XIX, אופוריה שלטו סביב בעיה זו, עד אז מגנטיות וחשמל נחשבו תופעות עצמאיות.

לרגל 1821, מייקל פאראדיי שם את הרעיון הלכה למעשה.נטען כי המנוע החשמלי הראשון נולד אז.ב -12 בספטמבר 1821, במכתב לגאספארו דה לה ריבה, כתב פאראדיי: "

" גיליתי שאטרקציה ודחייה של מחט מגנטית עם חוט עם זרם היא משחק ילדים.כוח מסוים ימשיך לסובב את המגנט תחת זרם של זרם חשמלי.בניתי חישובים תיאורטיים והצלחתי ליישם אותה ".

מכתב אל לה ריב לא הפך לתאונה.כשהיה למדען, זכה פאראדיי לא מעט תומכים והיריב היחידי. .. סר האמפרי דייוי.התקנה ניסיונית הכריזה על רעיונות פלגיאטיים וולסטון.בניית לדוגמא:

1. קערת כסף מלאה כספית.מתכת נוזלית יש מוליכות חשמלית טובה משמש איש קשר נע.
2. בתחתית הקערה היא עוגת שעווה, שם מגנט מוט תקוע עם מוט אחד.השני עולה מעל פני כספית.
3. תיל המחובר למקור תלוי על גובה.סוף זה שקוע כספית.החוט השני נמצא סמוך לקצה הקערה.
4. אם זרם חשמלי קבוע עובר דרך מעגל סגור, החוט מתחיל לתאר מעגלים על כספית.מרכז הסיבוב הופך למגנט קבוע.

העיצוב נקרא המנוע החשמלי הראשון בעולם.אבל ההשפעה של אינדוקציה אלקטרומגנטית טרם באה לידי ביטוי.יש אינטראקציה של שני שדות, לא יותר.פאראדיי, אגב, לא עצר, ועשה קערית שבה התיל נייח, והמגנט נע( יוצר משטח סיבוב - קונוס).הוכיח כי אין הבדל מהותי בין מקורות השדה.לכן, אינדוקציה נקראת אלקטרומגנטית.

הואשם מיד בפלגיאט והורעל במשך כמה חודשים, שאותם כתב במרירות לידידים מהימנים.בדצמבר 1821 התקיימה שיחה עם וולסטון, נראה שהאירוע היה מסודר, אבל. .. כעבור זמן קצר שבה קבוצת המדענים את ההתקפות, סר האמפרי דווי הפך לראש האופוזיציה.משמעותן של התביעות העיקריות היתה להתנגד לרעיון לקבל את פאראדיי כחברים בחברה המלכותית.זה לשים לחץ כבד על מגלה העתיד של החוק של אינדוקציה אלקטרומגנטית.

גילוי החוק של אינדוקציה אלקטרומגנטית

לעת עתה, נראה כי פאראדיי נטש את הרעיון של מחקר בתחום החשמל.סר האמפרי דייוי היה היחיד שזרק את הכדור נגד מועמדותו של מייקל.אולי התלמיד לשעבר לא רצה להרגיז את הפטרון שהיה נשיא החברה אז.אבל הרעיון של אחדות התהליכים הטבעיים היה מעונה כל הזמן: אם חשמל יכול להפוך למגנטיות, יש לנסות לעשות את ההפך.

רעיון זה נולד - על פי מידע כלשהו - בשנת 1822, ופראדיי נשא עמו כל הזמן חתיכת עפרות ברזל שנראתה כמו "קשר זיכרון".מאז 1825, להיות חבר מלא של החברה המלכותית, מייקל מקבל את עמדת ראש המעבדה ומיד עושה חידושים.הצוות מתכנס פעם בשבוע בהרצאה עם הפגנות חזותיות של מכשירים.בהדרגה, הכניסה הופכת פתוחה, אפילו לילדים ניתנת הזדמנות לנסות דברים חדשים.מסורת זו מסמנת את תחילתם של ערבי שישי.

במשך חמש שנים, פאראדיי היה מעורב זכוכית אופטית, הקבוצה לא להשיג הצלחה גדולה, אבל היו תוצאות מעשיות.היה אירוע מפתח - חייו של המפרי דייוי, שהתנגדו כל העת לניסויים בחשמל, מסתיימים.פאראדיי דוחה את ההצעה לחוזה חדש בן חמש שנים ומתחיל כעת מחקר גלוי שהוביל ישירות לאינדוקציה מגנטית.על פי הספרות, הסדרה נמשכה 10 ימים, מפוזרת בצורה לא אחידה בתקופה שבין 29 באוגוסט ל -4 בנובמבר 1831.פאראדיי מתאר את הגדרת המעבדה שלו:

עשיתי טבעת עם רדיוס חיצוני של 3 אינץ 'מ רך( עם תכונות מגנטיות חזקות) מתכת עגולה של קוטר 7/8 אינץ'.למעשה, זה הפך את הליבה.שלוש הפריכות הראשיות היו מופרדות זו מזו בבד כותנה ובכבל תפירה, כך שניתן היה לשלב אותן לתוך אחת מהן או להשתמש בהן בנפרד.אורך חוט הנחושת בכל אחד מהם הוא 24 מטרים.איכות הבידוד נבדקת בעזרת סוללות.המשטח המשני מורכב משני קטעים, כל אחד מהם באורך 60 רגל, מופרדים משני חלקים, במרחק.

מן המקור( ככל הנראה אלמנט של Wollaston), אשר היו 10 צלחות, כל 4 אינץ 'מרובע באזור, היה האכילה העיקרית סלילה.הקצוות של המשני הם shorted ידי חתיכת חוט, מחט מצפן הושם שלושה מטרים מן הטבעת לאורך השרשרת.כאשר מקור החשמל נסגר, המחט המגנטית החלה מיד לנוע, ולאחר שחזרה מרווח למקומה המקורי.כמובן, העיקול העיקרי גורם תגובה המשנית.עכשיו הייתי אומר שהשדה המגנטי מתפשט דרך הליבה וגורם emf על הפלט של שנאי.

עם הפסקת חשמל, האפקט חזר על עצמו.יש טפילית אנטי-טפילית, אשר ניקולה טסלה נלחמה בה, ויצרה סלילי ספירלה.למחרת( 30 באוגוסט), פאראדיי מנתח את תוצאות הניסויים ומנסה להשוות את מה שראה עם עובדות שכבר ידועות למדע.הניסיון של Arago בשנת 1822 עולה על הדעת, מראה את הקשר של סיבוב המחט המגנטי ואת דיסק נחושת.הקוראים כבר ניחשו כי המחט אינטראקציה עם שדה זרמים אינדוקציה.כך התגלה חוק ההשראה האלקטרומגנטית.