|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
PENEMUAN SAINTIFIK PALING PENTING
Aruhan elektromagnet. Sejarah dan intipati penemuan saintifik
Buku Panduan / Penemuan saintifik yang paling penting Selepas penemuan Oersted и Ampere menjadi jelas bahawa elektrik mempunyai daya magnet. Sekarang adalah perlu untuk mengesahkan pengaruh fenomena magnetik pada elektrik. Masalah ini telah diselesaikan dengan cemerlang oleh Faraday. Michael Faraday (1791-1867) dilahirkan di London, salah satu bahagian termiskin di sana. Ayahnya adalah seorang tukang besi, dan ibunya adalah anak perempuan seorang petani penyewa. Apabila Faraday mencapai usia sekolah, dia dihantar ke sekolah rendah. Kursus yang diambil oleh Faraday di sini adalah sangat sempit dan terhad hanya untuk mengajar membaca, menulis, dan permulaan mengira. Beberapa langkah dari rumah yang didiami keluarga Faraday, terdapat sebuah kedai buku, yang juga merupakan tempat penjilidan buku. Di sinilah Faraday sampai, setelah menamatkan kursus sekolah rendah, apabila timbul persoalan tentang memilih profesion untuknya. Michael ketika itu baru berusia 13 tahun. Pada masa mudanya, ketika Faraday baru sahaja memulakan pendidikan kendirinya, dia berusaha untuk bergantung semata-mata pada fakta dan mengesahkan laporan orang lain dengan pengalamannya sendiri. Aspirasi ini menguasainya sepanjang hidupnya sebagai ciri utama aktiviti saintifiknya. Faraday mula membuat eksperimen fizikal dan kimia sebagai seorang budak lelaki pada perkenalan pertama dengan fizik dan kimia. Pernah Michael menghadiri salah satu kuliah Humphry Davy, ahli fizik Inggeris yang hebat. Faraday membuat nota terperinci tentang kuliah itu, mengikatnya, dan menghantarnya kepada Davy. Dia sangat kagum sehingga dia menawarkan Faraday untuk bekerja dengannya sebagai setiausaha. Tidak lama kemudian Davy pergi ke Eropah dan membawa Faraday bersamanya. Selama dua tahun mereka melawat universiti terbesar di Eropah. Kembali ke London pada tahun 1815, Faraday mula bekerja sebagai pembantu di salah satu makmal Institusi Diraja di London. Pada masa itu ia adalah salah satu makmal fizikal terbaik di dunia.Dari 1816 hingga 1818 Faraday menerbitkan beberapa nota kecil dan memoir kecil tentang kimia. Kerja pertama Faraday mengenai fizik bermula pada tahun 1818. Berdasarkan pengalaman pendahulunya dan menggabungkan beberapa pengalamannya sendiri, menjelang September 1821, Michael telah mencetak "Kisah Kejayaan Elektromagnetisme". Sudah pada masa itu, dia membuat konsep yang betul sepenuhnya tentang intipati fenomena pesongan jarum magnet di bawah tindakan arus. Setelah mencapai kejayaan ini, Faraday meninggalkan pengajiannya dalam bidang elektrik selama sepuluh tahun, menumpukan dirinya untuk mempelajari beberapa subjek yang berbeza. Pada tahun 1823, Faraday membuat salah satu penemuan paling penting dalam bidang fizik - dia mula-mula mencapai pencairan gas, dan pada masa yang sama menubuhkan kaedah yang mudah tetapi sah untuk menukar gas menjadi cecair. Pada tahun 1824, Faraday membuat beberapa penemuan dalam bidang fizik. Antara lain, dia menubuhkan fakta bahawa cahaya mempengaruhi warna kaca, mengubahnya. Pada tahun berikutnya, Faraday sekali lagi bertukar daripada fizik kepada kimia, dan hasil kerjanya dalam bidang ini ialah penemuan petrol dan asid naftalena sulfurik. Pada tahun 1831, Faraday menerbitkan risalah Mengenai Ilusi Optik Istimewa, yang berfungsi sebagai asas untuk projektil optik yang cantik dan ingin tahu yang dipanggil "kromotrope". Pada tahun yang sama, satu lagi risalah oleh saintis "Pada plat bergetar" diterbitkan. Kebanyakan karya ini boleh dengan sendirinya mengabadikan nama pengarangnya. Tetapi karya saintifik Faraday yang paling penting ialah penyelidikannya dalam bidang elektromagnetisme dan aruhan elektrik. Tegasnya, cabang fizik yang penting, yang menangani fenomena elektromagnetisme dan elektrik induktif, dan yang pada masa ini sangat penting untuk teknologi, telah dicipta oleh Faraday daripada ketiadaan. Pada masa Faraday akhirnya menumpukan dirinya untuk penyelidikan dalam bidang elektrik, ia telah ditubuhkan bahawa, dalam keadaan biasa, kehadiran badan elektrik adalah mencukupi untuk pengaruhnya untuk merangsang elektrik dalam mana-mana badan lain. Pada masa yang sama, diketahui bahawa wayar yang dilalui arus dan yang juga merupakan badan elektrik tidak memberi kesan kepada wayar lain yang diletakkan berdekatan. Apa yang menyebabkan pengecualian ini? Inilah persoalan yang menarik minat Faraday dan penyelesaiannya yang membawanya kepada penemuan paling penting dalam bidang elektrik aruhan. Seperti biasa, Faraday memulakan satu siri eksperimen yang sepatutnya menjelaskan intipati perkara itu. Faraday melilit dua wayar berpenebat selari antara satu sama lain pada pin penggelek kayu yang sama. Dia menyambungkan hujung satu wayar ke bateri sepuluh elemen, dan hujung satu lagi ke galvanometer sensitif. Apabila arus dialirkan melalui wayar pertama, Faraday mengalihkan semua perhatiannya kepada galvanometer, mengharapkan untuk melihat dari ayunannya kemunculan arus dalam wayar kedua. Walau bagaimanapun, tiada apa-apa seperti itu: galvanometer kekal tenang. Faraday memutuskan untuk meningkatkan arus dan memperkenalkan 120 sel galvanik ke dalam litar. Hasilnya adalah sama. Faraday mengulangi percubaan ini berpuluh-puluh kali, semuanya dengan kejayaan yang sama. Sesiapa sahaja di tempatnya akan meninggalkan eksperimen, yakin bahawa arus yang melalui wayar tidak mempunyai kesan pada wayar bersebelahan. Tetapi Faraday sentiasa cuba mengekstrak daripada eksperimen dan pemerhatiannya segala yang mereka boleh berikan, dan oleh itu, tidak menerima kesan langsung pada wayar yang disambungkan ke galvanometer, dia mula mencari kesan sampingan. Dia serta-merta menyedari bahawa galvanometer, kekal dalam keadaan pegun semasa keseluruhan laluan arus, berayun pada penutupan litar dan pada pembukaannya. Ternyata pada masa ini apabila arus dialirkan ke wayar pertama, dan juga apabila penghantaran ini berhenti, arus juga teruja dalam wayar kedua, yang dalam kes pertama mempunyai arah yang bertentangan dengan arus pertama dan merupakan sama dengannya dalam kes kedua dan hanya bertahan sekali. Arus segera sekunder ini, yang disebabkan oleh pengaruh yang utama, dipanggil induktif oleh Faraday, dan nama ini telah dipelihara untuk mereka sehingga sekarang. Menjadi serta-merta, serta-merta hilang selepas penampilannya, arus induktif tidak akan mempunyai kepentingan praktikal jika Faraday tidak menemui jalan, dengan bantuan peranti pintar (suis), untuk sentiasa mengganggu dan sekali lagi mengalirkan arus primer yang datang dari bateri melalui wayar pertama, kerana yang dalam wayar kedua secara berterusan teruja oleh semakin banyak arus induktif, dengan itu menjadi malar. Oleh itu, sumber tenaga elektrik baru ditemui, sebagai tambahan kepada yang diketahui sebelum ini (geseran dan proses kimia), - induksi, dan jenis tenaga baru ini - induksi elektrik. Meneruskan eksperimennya, Faraday selanjutnya mendapati bahawa penghampiran mudah wayar yang dipintal ke lengkung tertutup ke yang lain, di mana arus galvanik mengalir, cukup untuk merangsang arus aruhan ke arah yang bertentangan dengan arus galvanik dalam wayar neutral, yang penyingkiran wayar neutral sekali lagi merangsang arus aruhan di dalamnya. arus sudah berada dalam arah yang sama dengan arus galvanik yang mengalir di sepanjang wayar tetap, dan akhirnya, arus aruhan ini teruja hanya semasa pendekatan dan penyingkiran wayar ke konduktor arus galvanik, dan tanpa pergerakan ini, arus tidak teruja, tidak kira betapa rapat wayar antara satu sama lain . Oleh itu, fenomena baru ditemui, sama dengan fenomena aruhan yang diterangkan di atas semasa penutupan dan penamatan arus galvanik. Penemuan ini seterusnya menimbulkan penemuan baru. Jika boleh menghasilkan arus aruhan dengan menutup dan menghentikan arus galvanik, bukankah hasil yang sama diperoleh daripada kemagnetan dan penyahmagnetan besi? Kerja Oersted dan Ampère telah pun mewujudkan hubungan antara kemagnetan dan elektrik. Telah diketahui bahawa besi menjadi magnet apabila wayar berpenebat dililit di sekelilingnya dan arus galvanik melaluinya, dan sifat magnet besi ini terhenti sebaik sahaja arus terhenti. Berdasarkan ini, Faraday menghasilkan eksperimen seperti ini: dua wayar berpenebat dililitkan di sekeliling gelang besi; lebih-lebih lagi, satu wayar dililitkan di sekeliling separuh cincin, dan satu lagi di sekeliling yang lain. Arus dari bateri galvanik dialirkan melalui satu wayar, dan hujung yang lain disambungkan ke galvanometer. Oleh itu, apabila arus ditutup atau berhenti, dan apabila, akibatnya, cincin besi dimagnetkan atau dinyahmagnetkan, jarum galvanometer berayun dengan cepat dan kemudian dengan cepat berhenti, iaitu, semua arus aruhan serta-merta yang sama teruja dalam wayar neutral - ini masa: sudah di bawah pengaruh kemagnetan. Oleh itu, di sini, buat pertama kalinya, kemagnetan ditukar kepada elektrik. Setelah menerima keputusan ini, Faraday memutuskan untuk mempelbagaikan eksperimennya. Daripada cincin besi, dia mula menggunakan jalur besi. Daripada kemagnetan yang menarik dalam besi dengan arus galvanik, dia memmagnetkan besi dengan menyentuhnya ke magnet keluli kekal. Hasilnya adalah sama: dalam wayar yang dililit di sekeliling besi, arus sentiasa teruja pada saat magnetisasi dan penyahmagnetan seterika. Kemudian Faraday memperkenalkan magnet keluli ke dalam lingkaran wayar - pendekatan dan penyingkiran yang terakhir menyebabkan arus aruhan dalam wayar. Dalam satu perkataan, kemagnetan, dalam erti kata pengujaan arus induktif, bertindak dengan cara yang sama seperti arus galvanik. Pada masa itu, ahli fizik sangat sibuk dengan satu fenomena misteri, ditemui pada tahun 1824 oleh Arago dan tidak menemui penjelasan, walaupun; bahawa penjelasan ini dicari secara intensif oleh saintis terkenal pada masa itu seperti Arago sendiri, Ampère, Poisson, Babaj dan Herschel. Perkara itu adalah seperti berikut. Jarum magnet, tergantung bebas, dengan cepat berhenti jika bulatan logam bukan magnet dibawa di bawahnya; jika bulatan itu kemudiannya dimasukkan ke dalam gerakan putaran, jarum magnet mula mengikutinya. Dalam keadaan tenang, adalah mustahil untuk menemui sedikit tarikan atau tolakan antara bulatan dan anak panah, manakala bulatan yang sama, yang sedang bergerak, menarik di belakangnya bukan sahaja anak panah ringan, tetapi juga magnet yang berat. Fenomena yang benar-benar ajaib ini seolah-olah para saintis pada masa itu teka-teki misteri, sesuatu di luar tabii. Faraday, berdasarkan datanya di atas, membuat andaian bahawa bulatan logam bukan magnetik, di bawah pengaruh magnet, diedarkan semasa putaran oleh arus aruhan yang menjejaskan jarum magnet dan menariknya di belakang magnet. Sesungguhnya, dengan memperkenalkan tepi bulatan di antara kutub magnet berbentuk ladam kuda yang besar dan menyambungkan pusat dan tepi bulatan dengan galvanometer dengan wayar, Faraday menerima arus elektrik yang berterusan semasa putaran bulatan. Berikutan itu, Faraday menyelesaikan fenomena lain yang kemudian menimbulkan rasa ingin tahu umum. Seperti yang anda ketahui, jika pemfailan besi ditaburkan pada magnet, ia dikumpulkan di sepanjang garis tertentu, dipanggil lengkung magnet. Faraday, menarik perhatian kepada fenomena ini, pada tahun 1831 memberi nama "garisan daya magnet" kepada lengkung magnet, yang kemudiannya digunakan secara umum. Kajian mengenai "garisan" ini membawa Faraday kepada penemuan baru, ternyata untuk pengujaan arus induktif, pendekatan dan penyingkiran sumber dari kutub magnet tidak diperlukan. Untuk merangsang arus, cukup untuk melintasi garisan daya magnet dengan cara yang diketahui. Kerja-kerja lanjut Faraday dalam arah yang disebutkan diperoleh, dari sudut pandangan moden, watak sesuatu yang benar-benar ajaib. Pada awal tahun 1832, beliau menunjukkan radas di mana arus aruhan teruja tanpa bantuan magnet atau arus galvanik. Peranti itu terdiri daripada jalur besi yang diletakkan di dalam gegelung dawai. Peranti ini, dalam keadaan biasa, tidak memberikan sedikit pun tanda kemunculan arus di dalamnya; tetapi sebaik sahaja dia diberi arah yang sepadan dengan arah jarum magnet, arus telah teruja dalam wayar. Kemudian Faraday memberikan kedudukan jarum magnet kepada satu gegelung dan kemudian memperkenalkan jalur besi ke dalamnya: arus kembali teruja. Sebab yang menyebabkan arus dalam kes ini ialah kemagnetan daratan, yang menyebabkan arus aruhan seperti magnet biasa atau arus galvanik. Untuk menunjukkan dan membuktikan perkara ini dengan lebih jelas, Faraday menjalankan satu lagi eksperimen yang mengesahkan sepenuhnya ideanya. Dia beralasan bahawa jika bulatan logam bukan magnetik, sebagai contoh, tembaga, berputar dalam kedudukan di mana ia bersilang dengan garisan daya magnet magnet jiran, memberikan arus aruhan, maka bulatan yang sama, berputar tanpa kehadiran magnet, tetapi dalam kedudukan di mana bulatan akan melintasi garisan kemagnetan daratan, mesti juga memberikan arus induktif. Dan sesungguhnya, bulatan tembaga, diputar dalam satah mendatar, memberikan arus induktif, yang menghasilkan sisihan ketara jarum galvanometer. Sejumlah kajian dalam bidang aruhan elektrik Faraday berakhir dengan penemuan, yang dibuat pada tahun 1835, tentang "kesan induktif arus pada dirinya sendiri." Dia mendapati bahawa apabila arus galvanik ditutup atau dibuka, arus aruhan serta-merta teruja dalam wayar itu sendiri, yang berfungsi sebagai konduktor untuk arus ini. ahli fizik Rusia Emil Khristoforovich Lenz (1804–1861) memberikan peraturan untuk menentukan arah arus aruhan. "Arus aruhan sentiasa diarahkan sedemikian rupa sehingga medan magnet yang diciptanya menghalang atau memperlahankan pergerakan yang menyebabkan aruhan," kata A.A. Korobko-Stefanov dalam artikelnya mengenai aruhan elektromagnet. "Sebagai contoh, apabila gegelung menghampiri magnet. , arus aruhan yang terhasil mempunyai arah sedemikian, sehingga medan magnet yang dicipta olehnya akan bertentangan dengan medan magnet magnet. Akibatnya, daya tolakan timbul antara gegelung dan magnet. Peraturan Lenz mengikut undang-undang pemuliharaan dan transformasi tenaga. Jika arus aruhan mempercepatkan pergerakan yang menyebabkannya, maka kerja akan tercipta daripada tiada. Gegelung itu sendiri, selepas tolakan kecil, akan meluru ke arah magnet, dan pada masa yang sama arus aruhan akan membebaskan haba di dalamnya. Pada hakikatnya, arus aruhan tercipta kerana kerja mendekatkan magnet dan gegelung. Mengapakah terdapat arus teraruh? Penjelasan mendalam tentang fenomena aruhan elektromagnet telah diberikan oleh seorang ahli fizik Inggeris James Clerk Maxwell - pencipta teori matematik lengkap medan elektromagnet. Untuk lebih memahami intipati perkara itu, pertimbangkan percubaan yang sangat mudah. Biarkan gegelung terdiri daripada satu pusingan wayar dan ditebuk oleh medan magnet berselang-seli berserenjang dengan satah pusingan. Dalam gegelung, sudah tentu, terdapat arus aruhan. Maxwell menafsirkan eksperimen ini dengan keberanian yang luar biasa dan tanpa diduga. Apabila medan magnet berubah dalam ruang, menurut Maxwell, satu proses timbul yang mana kehadiran gegelung wayar tidak penting. Perkara utama di sini ialah penampilan garis cincin tertutup medan elektrik, meliputi medan magnet yang berubah-ubah. Di bawah tindakan medan elektrik yang muncul, elektron mula bergerak, dan arus elektrik timbul dalam gegelung. Gegelung hanyalah peranti yang membolehkan anda mengesan medan elektrik. Intipati fenomena aruhan elektromagnet adalah bahawa medan magnet berselang-seli sentiasa menghasilkan medan elektrik dengan garis-garis daya tertutup di ruang sekeliling. Medan sedemikian dipanggil medan pusaran. Penyelidikan dalam bidang aruhan yang dihasilkan oleh kemagnetan daratan memberi peluang kepada Faraday untuk menyatakan idea telegraf seawal tahun 1832, yang kemudiannya menjadi asas kepada ciptaan ini. Secara umum, penemuan induksi elektromagnet bukan tanpa sebab dikaitkan dengan penemuan paling cemerlang pada abad ke-XNUMX - kerja berjuta-juta motor elektrik dan penjana arus elektrik di seluruh dunia adalah berdasarkan fenomena ini ... Pengarang: Samin D.K.
Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan
15.04.2024 Petgugu Global kotoran kucing
15.04.2024 Daya tarikan lelaki penyayang
14.04.2024
▪ Semakin banyak cakera keras dibeli ▪ Fon kepala wayarles Edifier TWS1 Air ▪ Sel seperti alat kawalan jauh
▪ bahagian tapak Teknologi digital. Pemilihan artikel ▪ artikel oleh Aleister Crowley. Kata-kata mutiara yang terkenal ▪ artikel Apakah pokok terbesar? Jawapan terperinci ▪ pasal Mewarna but felt. Resipi dan petua mudah ▪ artikel Kuiz dalam talian. Soalan yang menarik tentang apa-apa topik. Pilihan yang besar
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian 
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini