Lei de indução eletromagnética

A lei de indução eletromagnética é uma fórmula que explica a formação de um fem em um loop de condutor fechado com mudanças no campo magnético. O postulado explica a operação de transformadores, bobinas e outros produtos que garantem o desenvolvimento da tecnologia hoje.

A história de Michael Faraday

Michael Faraday foi retirado da escola com seu irmão mais velho, uma razão para um defeito de fala. O descobridor da indução eletromagnética palpita, irritando o professor. Ela deu dinheiro para comprar um palito e esculpir um potencial cliente de um terapeuta da fala. E o irmão mais velho, Michael.

A futura estrela da ciência foi verdadeiramente a queridinha do destino. Na duração da jornada de sua vida, ele, com a devida perseverança, encontrou ajuda. O irmão com desprezo devolveu a moeda, relatando o incidente à mãe. A família não era considerada rica e o pai, um talentoso artesão, lutava para sobreviver. Os irmãos começaram a procurar trabalho cedo: a família vivia de esmolas desde 1801, e Michael tinha dez anos naquela época.

De treze anos Faraday entra na livraria por um mascate de jornais. Por toda a cidade, mal consegue chegar a endereços em extremos opostos de Londres. Devido à diligência, o proprietário Ribot dá a Faraday o lugar do aprendiz de encadernador por sete anos de graça. Durante muito tempo, um homem da rua pagou ao mestre pelo processo de aquisição de uma embarcação. Como Georg Omu, a habilidade de um mecânico, Faraday no futuro, o processo de encadernação era útil ao máximo. Um grande papel foi desempenhado pelo fato de que Michael leu atentamente os livros que caem em seu trabalho.

Faraday escreve que ele igualmente de bom grado acreditava no tratado da Sra. Marset( Talk about Chemistry) e os contos de Mil e Uma Noites. O desejo de se tornar um cientista desempenhou um papel importante neste assunto. Faraday escolhe duas direções: eletricidade e química. No primeiro caso, a principal fonte de conhecimento é a Enciclopédia Britânica. A mente inquisitiva requer a confirmação do que foi escrito, o jovem encadernador constantemente verifica o conhecimento na prática. Faraday torna-se um experimentador experiente, que desempenhará um papel importante no estudo da indução eletromagnética.

Lembre-se de que estamos falando de um aluno sem renda própria. Irmão mais velho e pai ajudaram tanto quanto possível. Começando com reagentes químicos e terminando com a montagem de um gerador eletrostático: experimentos requerem uma fonte de energia. Ao mesmo tempo, Faraday consegue assistir palestras pagas de ciência natural e meticulosamente coloca conhecimento em um caderno. Então ela tece as notas, usando as habilidades adquiridas. O termo de aprendizagem termina em 1812, Faraday começa a procurar trabalho. O novo proprietário não é tão dócil e, apesar da perspectiva de se tornar herdeiro da causa, Michael está a caminho de descobrir a indução eletromagnética.

O Caminho Científico de Faraday

Em 1813, o destino sorriu para um cientista que deu ao mundo uma idéia de indução eletromagnética: ele conseguiu substituir o lugar de secretário por Sir Humphrey Davy, um breve período de conhecimento terá um papel importante no futuro. Faraday é insuportável para realizar mais do que um fichário, ele escreve uma carta para Joseph Banks, então presidente da Royal Society of Scientists. Um fato dirá sobre a natureza da atividade da organização: Faraday conseguiu um lugar chamado senior assecla: ele ajuda os palestrantes, limpa a poeira do equipamento e supervisiona o transporte. Joseph Banks ignora a mensagem, Michael não é desencorajado e escreve Davy. Afinal, não existem outras organizações científicas na Inglaterra!

Davy é muito atencioso porque conhece pessoalmente Michael. Sem ser naturalmente dotado da capacidade de falar - lembre-se da experiência da escola - e expressar pensamentos por escrito, Faraday toma lições especiais para desenvolver as habilidades necessárias. Os experimentos são cuidadosamente sistematizados em um caderno, ele apresenta seus pensamentos em um círculo de amigos e pessoas afins. Até o momento de seu conhecimento com Sir Humphrey, Davy atinge habilidade notável, ele está aplicando para um novo cientista para a posição acima mencionada. Faraday é feliz, mas a ideia de nomear um futuro gênio para lavar os pratos foi originalmente apresentada. ..

A pedido do rock, Michael é forçado a ouvir palestras sobre vários assuntos. A assistência aos professores era necessária apenas periodicamente, caso contrário, era permitido estar na sala de aula e ouvir. Dado o custo da educação em Harvard, este foi um bom momento de lazer. Depois de seis meses de trabalho brilhante( outubro de 1813) Davy convida Faraday em uma viagem à Europa, a guerra acabou, você precisa olhar em volta. Isso se tornou uma boa escola para o descobridor da indução eletromagnética.

Ao retornar à Inglaterra( 1816), Faraday é promovido a assistente de laboratório e publica sua primeira pesquisa de calcário. Pesquisa de Eletromagnetismo

O fenômeno de indução eletromagnética consiste na indução de um fem em um condutor sob a ação de um campo magnético variável. Hoje, neste princípio, os dispositivos funcionam, começando pelos transformadores e terminando com as placas. O campeonato na região é dado a Hans Oersted, em 21 de abril de 1820, que notou a ação de um circuito fechado na agulha da bússola. Observações semelhantes foram publicadas sob a forma de notas de Giovanni Domenico Romanosi em 1802.

O mérito de um cientista dinamarquês em atrair muitos cientistas proeminentes para a causa. Assim, percebe-se que a flecha é defletida por um condutor com corrente, e no outono do ano mencionado nasce o primeiro galvanômetro. O dispositivo de medição no campo da eletricidade tornou-se uma grande ajuda para muitos. Ao longo do caminho, vários pontos de vista foram expressos, em particular, Wollaston anunciou que seria bom fazer o condutor com uma corrente girar continuamente sob a influência de um ímã.Nos anos 20 do século XIX, a euforia reinou em torno dessa questão, até então o magnetismo e a eletricidade eram considerados fenômenos independentes.

Na ocasião de 1821, Michael Faraday pôs a ideia em prática. Alega-se que o primeiro motor elétrico nasceu então. Em 12 de setembro de 1821, numa carta a Gasparu de la Riva, Faraday escreveu:

“Descobri que a atração e a repulsão de uma agulha magnética com um fio de corrente é brincadeira de criança. Uma certa força girará continuamente o ímã sob a ação da corrente elétrica. Eu construí cálculos teóricos e consegui colocá-lo em prática. ”

Uma carta para de la Reeve não se tornou um acidente. Como ele se tornou um cientista, Faraday ganhou alguns adeptos e o único adversário implacável. .. Sir Humpfrey Davy. Instalação experimental declarou idéias de plágio Wollaston. Exemplo de construção:

1. Taça de prata cheia de mercúrio. O metal líquido possui boa condutividade elétrica e serve como um contato móvel.
2. Na parte inferior da tigela há um bolo de cera, onde um ímã de haste é preso com um pólo. O segundo se eleva acima da superfície do mercúrio.
3. Um fio conectado a uma fonte está pendurado em uma altura. O fim disso é imerso em mercúrio. O segundo fio está perto da borda da tigela.
4. Se uma corrente elétrica constante é passada através de um circuito fechado, o fio começa a descrever círculos em mercúrio. O centro de rotação se torna um imã permanente.

O design é chamado de primeiro motor elétrico do mundo. Mas o efeito da indução eletromagnética ainda não se manifestou. Há uma interação de dois campos, não mais. Faraday, a propósito, não parou, e fez uma tigela onde o arame é estacionário, e o ímã se move( formando uma superfície de rotação - um cone).Provou que não há diferença fundamental entre as fontes do campo. Portanto, a indução é chamada eletromagnética.

Imediatamente, Faraday foi acusado de plágio e envenenado por vários meses, sobre os quais ele amargamente escreveu a amigos de confiança. Em dezembro de 1821, uma conversa com Wollaston ocorreu, o incidente parecia estar resolvido, mas. .. um pouco mais tarde o grupo de cientistas retomou os ataques, Sir Humpfrey Devi se tornou o chefe da oposição. O significado das principais reivindicações era se opor à idéia de aceitar Faraday como membros da Royal Society. Isso colocou forte pressão sobre o futuro descobridor da lei da indução eletromagnética.

A descoberta da lei da indução eletromagnética

Por enquanto, Faraday parecia abandonar a idéia de pesquisa no campo da eletricidade. Sir Humphrey Davy foi o único que jogou a bola contra a candidatura de Michael. Talvez o ex-aluno não quisesse perturbar o patrono que era o então presidente da sociedade. Mas a ideia da unidade dos processos naturais era constantemente atormentada: se a eletricidade pudesse ser transformada em magnetismo, deveria-se tentar fazer o oposto.

Essa idéia nasceu - de acordo com algumas informações - em 1822, e Faraday constantemente levava consigo um pedaço de minério de ferro que parecia ser um “nó de memória”.Desde 1825, sendo um membro pleno da Royal Society, Michael recebe o cargo de chefe do laboratório e imediatamente faz inovações. A equipe agora se reúne uma vez por semana em uma palestra com demonstrações visuais de instrumentos. Gradualmente, a entrada se torna aberta, até as crianças têm a oportunidade de experimentar coisas novas. Esta tradição marcou o início das famosas noites de sexta-feira.

Durante cinco anos, Faraday estava envolvido em vidro óptico, o grupo não obteve grande sucesso, mas houve resultados práticos. Houve um evento chave - a vida de Humphrey Davy, que se opunha constantemente a experimentos com eletricidade, termina. Faraday rejeita a proposta de um novo contrato de cinco anos e começa agora abertamente a pesquisa que levou diretamente à indução magnética. Segundo a literatura, a série durou 10 dias, desigualmente distribuída no período de 29 de agosto a 4 de novembro de 1831.Faraday descreve sua própria configuração de laboratório:

Eu fiz um anel com um raio externo de 3 polegadas de um metal circular macio de 7/8 polegadas de diâmetro( com propriedades magnéticas fortes).Na verdade, acabou o núcleo. Os três enrolamentos primários foram separados uns dos outros por tecido de algodão e cordão de alfaiataria, para que pudessem ser combinados em um ou usados ​​separadamente. O comprimento do fio de cobre em cada um é de 24 pés. A qualidade do isolamento é verificada com a ajuda de baterias. O enrolamento secundário consistia em dois segmentos, cada um com 60 pés de comprimento, separados do primário por uma distância.

Da fonte( presumivelmente um elemento de Wollaston), que tinha 10 placas, cada uma com 4 polegadas quadradas de área, foi alimentado ao enrolamento primário. As extremidades do secundário estão encurtadas por um pedaço de arame, uma agulha de bússola foi colocada a um metro do anel ao longo da corrente. Quando a fonte de energia foi fechada, a agulha magnetizada imediatamente começou a se mover e, após um intervalo, retornou ao seu lugar original. Obviamente, o enrolamento primário causa uma resposta no secundário. Agora eu diria que o campo magnético se propaga através do núcleo e induz um fem na saída do transformador.

Com uma falha de energia, o efeito foi repetido. Há um contra-EMF parasitário, com o qual Nikola Tesla lutou, criando bobinas espirais. No dia seguinte( 30 de agosto), Faraday analisa o resultado de experimentos e tenta comparar o que viu com fatos já conhecidos pela ciência. A experiência de Arago em 1822 vem à mente, mostrando a inter-relação da rotação da agulha magnética e do disco de cobre. Os leitores já adivinharam que a agulha interagiu com o campo das correntes de indução. Então a lei da indução eletromagnética foi descoberta.