|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
EN ÖNEMLİ BİLİMSEL KEŞİFLER
Elektromanyetik indüksiyon. Bilimsel keşfin tarihi ve özü
Rehber / En önemli bilimsel keşifler keşiflerden sonra Oersted и Amper elektriğin manyetik bir kuvveti olduğu anlaşıldı. Şimdi manyetik olayların elektriksel olaylar üzerindeki etkisini doğrulamak gerekiyordu. Bu problem Faraday tarafından zekice çözüldü. Michael Faraday (1791-1867) Londra'nın en fakir yerlerinden biri olan Londra'da doğdu. Babası bir demirciydi ve annesi kiracı bir çiftçinin kızıydı. Faraday okul çağına geldiğinde ilkokula gönderildi. Faraday'ın burada aldığı kurs çok dardı ve sadece okuma, yazma ve saymaya başlamayı öğretmekle sınırlıydı. Faraday ailesinin yaşadığı evden birkaç adım ötede, aynı zamanda ciltçilik yapan bir kitapçı vardı. Faraday, onun için bir meslek seçme sorusu ortaya çıktığında, ilkokul kursunu tamamladıktan sonra geldi. Michael o sırada sadece 13 yaşındaydı. Daha gençliğinde, Faraday kendi kendine eğitimine yeni başladığında, yalnızca gerçeklere güvenmeye ve başkalarının raporlarını kendi deneyimleriyle doğrulamaya çalıştı. Bu özlemler, bilimsel etkinliğinin ana özellikleri olarak tüm yaşamı boyunca ona egemen oldu. Faraday, fizik ve kimya ile ilk tanışmada bir çocuk olarak fiziksel ve kimyasal deneyler yapmaya başladı. Michael bir keresinde büyük İngiliz fizikçi Humphry Davy'nin derslerinden birine katıldı. Faraday dersi ayrıntılı bir şekilde not etti, ciltledi ve Davy'e gönderdi. O kadar etkilenmişti ki, Faraday'a onunla sekreter olarak çalışmasını teklif etti. Yakında Davy bir Avrupa gezisine çıktı ve Faraday'ı da yanına aldı. İki yıl boyunca Avrupa'nın en büyük üniversitelerini ziyaret ettiler. 1815'te Londra'ya dönen Faraday, Londra'daki Kraliyet Enstitüsü laboratuvarlarından birinde asistan olarak çalışmaya başladı. O zamanlar dünyanın en iyi fizik laboratuvarlarından biriydi.1816'dan 1818'e kadar Faraday kimya üzerine bir dizi küçük notlar ve küçük hatıralar yayınladı. Faraday'ın fizik üzerine ilk çalışması 1818 yılına kadar uzanıyor. Seleflerinin deneyimlerine dayanarak ve kendi deneyimlerinden birkaçını birleştirerek, Eylül 1821'e kadar Michael "Elektromanyetizmanın Başarı Öyküsü"nü basmıştı. Zaten o sırada, bir akımın etkisi altında manyetik bir iğnenin sapması olgusunun özü hakkında tamamen doğru bir kavram oluşturdu. Bu başarıyı elde eden Faraday, elektrik alanındaki çalışmalarını on yıl boyunca bırakarak, kendisini farklı türden bir dizi konunun çalışmasına adadı. 1823'te Faraday fizik alanındaki en önemli keşiflerden birini yaptı - önce bir gazın sıvılaştırılmasını başardı ve aynı zamanda gazları sıvıya dönüştürmek için basit ama geçerli bir yöntem geliştirdi. 1824'te Faraday, fizik alanında birkaç keşif yaptı. Diğer şeylerin yanı sıra, ışığın camın rengini değiştirdiği gerçeğini belirledi. Ertesi yıl, Faraday tekrar fizikten kimyaya döner ve bu alandaki çalışmalarının sonucu benzin ve sülfürik naftalin asidinin keşfidir. 1831'de Faraday, "kromotrop" adı verilen güzel ve meraklı bir optik merminin temelini oluşturan Özel Bir Optik İllüzyon Türü Üzerine bir inceleme yayınladı. Aynı yıl, bilim adamının "Titreşimli plakalar üzerinde" başka bir incelemesi yayınlandı. Bu eserlerin çoğu kendi başlarına yazarlarının adını ölümsüzleştirebilirdi. Ancak Faraday'ın bilimsel çalışmalarının en önemlisi elektromanyetizma ve elektrik indüksiyonu alanındaki araştırmalarıdır. Kesin olarak söylemek gerekirse, elektromanyetizma ve endüktif elektrik fenomenlerini ele alan ve şu anda teknoloji için çok büyük bir öneme sahip olan önemli bir fizik dalı, Faraday tarafından yoktan yaratılmıştır. Faraday nihayet kendini elektrik alanındaki araştırmalara adadığında, sıradan koşullar altında, elektriklenmiş bir cismin varlığının, etkisinin başka herhangi bir cisimde elektriği harekete geçirmesi için yeterli olduğu tespit edildi. Aynı zamanda içinden akımın geçtiği ve aynı zamanda elektriklenmiş bir gövde olan telin yanına yerleştirilen diğer tellere herhangi bir etkisinin olmadığı biliniyordu. Bu istisnaya ne sebep oldu? Faraday'ı ilgilendiren ve çözümü onu endüksiyon elektriği alanındaki en önemli keşiflere götüren soru budur. Her zamanki gibi, Faraday konunun özünü açıklığa kavuşturması gereken bir dizi deneye başladı. Faraday, aynı ahşap oklava üzerinde birbirine paralel iki yalıtılmış tel sardı. Bir telin uçlarını on elementlik bir pile, diğerinin uçlarını ise hassas bir galvanometreye bağladı. Akım birinci telden geçtiğinde, Faraday tüm dikkatini galvanometreye çevirdi ve onun salınımlarından ikinci telde bir akım göründüğünü fark etmeyi umdu. Ancak, böyle bir şey yoktu: galvanometre sakin kaldı. Faraday akımı artırmaya karar verdi ve devreye 120 galvanik hücre yerleştirdi. Sonuç aynı. Faraday bu deneyi onlarca kez tekrarladı ve hepsinde aynı başarı elde edildi. Onun yerinde olan başka biri, telden geçen akımın bitişikteki tel üzerinde hiçbir etkisinin olmadığına ikna olarak deneyi terk ederdi. Ancak Faraday her zaman deneylerinden ve gözlemlerinden verebilecekleri her şeyi çıkarmaya çalıştı ve bu nedenle galvanometreye bağlı tel üzerinde doğrudan bir etki elde edemediği için yan etkiler aramaya başladı. Akımın tüm geçişi boyunca tamamen hareketsiz kalan galvanometrenin devrenin tam kapanışında ve açılışında salınım yaptığını hemen fark etti. Birinci tele bir akım geçtiği anda ve ayrıca bu iletim durduğunda, ikinci telde de bir akımın uyarıldığı ortaya çıktı; ikinci durumda da onunla aynıdır ve yalnızca bir an sürer. Birincil olanların etkisiyle oluşan bu ikincil anlık akımlara Faraday tarafından endüktif adı verildi ve bu isim şimdiye kadar onlar için korunmuştur. Anlık olan, ortaya çıktıktan sonra anında kaybolan endüktif akımların pratik bir önemi olmayacaktı, eğer Faraday ustaca bir cihaz (anahtar) yardımıyla pilden gelen birincil akımı sürekli olarak kesmek ve tekrar iletmek için bir yol bulmasaydı. ikinci telin sürekli olarak daha fazla endüktif akım tarafından uyarılması nedeniyle birinci tel, böylece sabit hale gelir. Böylece, daha önce bilinenlere (sürtünme ve kimyasal süreçler) ek olarak yeni bir elektrik enerjisi kaynağı - indüksiyon ve bu enerjinin yeni bir türü - indüksiyon elektriği bulundu. Faraday, deneylerine devam ederek, ayrıca, kapalı bir eğri halinde bükülmüş bir telin, bir galvanik akımın aktığı bir diğerine basit bir yaklaşımının, nötr bir telde galvanik akımın tersi yönde bir endüktif akımı harekete geçirmek için yeterli olduğunu keşfetti. nötr bir telin çıkarılması, içinde tekrar bir endüktif akımı harekete geçirir.akım, sabit tel boyunca akan galvanik akımla aynı yöndedir ve son olarak, bu endüktif akımlar, yalnızca, telin yaklaşması ve çıkarılması sırasında uyarılır. galvanik akımın iletkenine tel ile bağlanır ve bu hareket olmadan, teller birbirine ne kadar yakın olursa olsun akımlar uyarılmaz. Böylece, galvanik akımın kapanması ve sonlandırılması sırasında yukarıda açıklanan indüksiyon fenomenine benzer yeni bir fenomen keşfedildi. Bu keşifler sırayla yenilerini doğurdu. Galvanik akımı kapatarak ve durdurarak endüktif bir akım üretmek mümkün olsaydı, aynı sonuç demirin manyetizasyonu ve demanyetizasyonundan da elde edilmez miydi? Oersted ve Ampère'nin çalışmaları, manyetizma ve elektrik arasındaki ilişkiyi zaten kurmuştu. Demirin, etrafına yalıtkan bir tel sarıldığında ve içinden galvanik akım geçtiğinde mıknatıs haline geldiği ve akım kesildiği anda bu demirin manyetik özelliğinin durduğu biliniyordu. Buna dayanarak, Faraday bu tür bir deney yaptı: bir demir halkanın etrafına iki yalıtılmış tel sarıldı; ayrıca, halkanın bir yarısına bir tel, diğerinin etrafına bir tel sarılmıştır. Bir telden bir galvanik pilden bir akım geçirildi ve diğerinin uçları bir galvanometreye bağlandı. Ve böylece, akım kapandığında veya durduğunda ve sonuç olarak demir halka manyetize edildiğinde veya manyetikliği giderildiğinde, galvanometre iğnesi hızla salındı ve sonra hızla durdu, yani nötr teldeki tüm aynı anlık endüktif akımlar uyarıldı - bu zaman: zaten manyetizmanın etkisi altında. Böylece burada ilk defa manyetizma elektriğe çevrildi. Bu sonuçları alan Faraday, deneylerini çeşitlendirmeye karar verdi. Demir halka yerine demir bant kullanmaya başladı. Galvanik bir akımla demirdeki manyetizmayı uyarmak yerine, demiri kalıcı bir çelik mıknatısa dokundurarak mıknatısladı. Sonuç aynıydı: demirin etrafına sarılı telde, demirin mıknatıslanma ve manyetikliği giderme anında bir akım her zaman uyarılırdı. Sonra Faraday tel spirale çelik bir mıknatıs soktu - ikincisinin yaklaşması ve çıkarılması telde endüksiyon akımlarına neden oldu. Tek kelimeyle, endüktif akımların uyarılması anlamında manyetizma, galvanik akımla tamamen aynı şekilde hareket etti. O zamanlar fizikçiler, 1824'te Arago tarafından keşfedilen gizemli bir fenomenle yoğun bir şekilde meşguldüler ve buna rağmen bir açıklama bulamadılar; Bu açıklama, Arago'nun kendisi, Ampère, Poisson, Babaj ve Herschel gibi zamanın önde gelen bilim adamları tarafından yoğun bir şekilde aranıyordu. Konu şu şekildeydi. Serbestçe asılı bir manyetik iğne, altına manyetik olmayan bir metal çember getirilirse hızla durur; daire daha sonra dönme hareketine geçirilirse, manyetik iğne onu takip etmeye başlar. Sakin bir durumda, daire ve ok arasında en ufak bir çekim veya itme keşfetmek imkansızdı, hareket halinde olan aynı daire, arkasına sadece hafif bir ok değil, aynı zamanda ağır bir mıknatıs da çekiyordu. Bu gerçekten mucizevi fenomen, o zamanın bilim adamlarına, doğal olanın ötesinde gizemli bir bilmece gibi görünüyordu. Faraday, yukarıdaki verilere dayanarak, bir mıknatısın etkisi altında manyetik olmayan bir metal çemberinin, manyetik iğneyi etkileyen ve onu mıknatısın arkasına çeken endüktif akımlarla dönme sırasında dolaştığı varsayımını yaptı. Nitekim, dairenin kenarını at nalı şeklinde büyük bir mıknatısın kutupları arasına sokarak ve dairenin merkezini ve kenarını bir tel ile bir galvanometre ile birleştiren Faraday, dairenin dönüşü sırasında sabit bir elektrik akımı aldı. Bunu takiben, Faraday, o zamanlar genel meraka neden olan başka bir fenomene karar verdi. Bildiğiniz gibi, bir mıknatısın üzerine demir talaşları serpilirse, bunlar manyetik eğriler adı verilen belirli çizgiler boyunca gruplanır. Bu olguya dikkat çeken Faraday, 1831'de manyetik eğrilere "manyetik kuvvet çizgileri" adını vermiş ve daha sonra genel kullanıma girmiştir. Bu "çizgilerin" incelenmesi Faraday'ı yeni bir keşfe yönlendirdi, endüktif akımların uyarılması için kaynağın manyetik kutuptan yaklaşması ve çıkarılmasının gerekli olmadığı ortaya çıktı. Akımları uyarmak için manyetik kuvvet çizgilerini bilinen bir şekilde geçmek yeterlidir. Faraday'ın sözü edilen yöndeki diğer çalışmaları, modern bir bakış açısıyla, tamamen mucizevi bir şeyin karakterini kazandı. 1832'nin başında, endüktif akımların bir mıknatıs veya galvanik akım yardımı olmadan uyarıldığı bir aparat gösterdi. Cihaz, bir tel bobin içine yerleştirilmiş bir demir şeritten oluşuyordu. Bu cihaz, sıradan koşullar altında, içindeki akımların görünümüne dair en ufak bir işaret vermedi; ama kendisine manyetik iğnenin yönüne karşılık gelen bir yön verilir verilmez, telde bir akım uyarıldı. Sonra Faraday manyetik iğnenin konumunu bir bobine verdi ve ardından içine bir demir şerit soktu: akım tekrar uyarıldı. Bu durumlarda akıma neden olan sebep, sıradan bir mıknatıs veya galvanik akım gibi endüktif akımlara neden olan karasal manyetizmaydı. Bunu daha açık bir şekilde göstermek ve kanıtlamak için Faraday, fikirlerini tamamen doğrulayan başka bir deney yaptı. Komşu bir mıknatısın manyetik kuvvet çizgileriyle kesiştiği bir konumda dönen manyetik olmayan bir metal, örneğin bakırdan oluşan bir daire, bir endüktif akım verirse, o zaman aynı dairenin, yokluğunda dönen aynı daire olduğunu düşündü. bir mıknatıs, ancak dairenin karasal manyetizma çizgilerini geçeceği bir konumda da endüktif bir akım vermelidir. Ve gerçekten de, yatay bir düzlemde döndürülen bir bakır daire, galvanometre iğnesinde gözle görülür bir sapma yaratan endüktif bir akım verdi. Faraday'ın elektrik indüksiyonu alanındaki bir dizi çalışması, 1835'te "akımın kendi üzerindeki endüktif etkisinin" keşfiyle sona erdi. Galvanik bir akım kapatıldığında veya açıldığında, bu akım için iletken görevi gören telin kendisinde anlık endüktif akımların uyarıldığını keşfetti. Rus fizikçi Emil Khristoforovich Lenz (1804-1861), indüklenen akımın yönünü belirlemek için bir kural verdi. A.A. Korobko-Stefanov, elektromanyetik indüksiyonla ilgili makalesinde, "İndüksiyon akımı her zaman, yarattığı manyetik alan indüksiyona neden olan hareketi engelleyecek veya yavaşlatacak şekilde yönlendirilir" diyor. "Örneğin, bir bobin bir mıknatısa yaklaştığında , ortaya çıkan endüktif akım öyle bir yöne sahiptir ki, yarattığı manyetik alan mıknatısın manyetik alanına zıt olacaktır. Bunun sonucunda bobin ile mıknatıs arasında itici kuvvetler ortaya çıkar. Lenz'in kuralı, enerjinin korunumu ve dönüşümü yasasını takip eder. İndüksiyon akımları, onlara neden olan hareketi hızlandırsaydı, o zaman iş yoktan yaratılmış olurdu. Bobinin kendisi, küçük bir itmeden sonra mıknatısa doğru koşar ve aynı zamanda endüksiyon akımı içindeki ısıyı serbest bırakır. Gerçekte, endüksiyon akımı, mıknatıs ve bobini birbirine yaklaştırma çalışması nedeniyle yaratılır. Neden indüklenmiş bir akım var? Elektromanyetik indüksiyon olgusunun derin bir açıklaması bir İngiliz fizikçi tarafından verildi. James Clerk Maxwell - elektromanyetik alanın tam matematiksel teorisinin yaratıcısı. Konunun özünü daha iyi anlamak için çok basit bir deney düşünün. Bobinin bir tel dönüşünden oluşmasına ve dönüş düzlemine dik bir alternatif manyetik alanla delinmesine izin verin. Bobinde elbette bir endüksiyon akımı vardır. Maxwell bu deneyi olağanüstü bir cesaret ve beklenmediklikle yorumladı. Maxwell'e göre uzayda manyetik alan değiştiğinde, bir tel bobinin varlığının önemsiz olduğu bir süreç ortaya çıkar. Buradaki ana şey, değişen manyetik alanı kapsayan elektrik alanın kapalı halka çizgilerinin görünümüdür. Ortaya çıkan elektrik alanın etkisi altında elektronlar hareket etmeye başlar ve bobinde bir elektrik akımı ortaya çıkar. Bir bobin, yalnızca bir elektrik alanını algılamanıza izin veren bir cihazdır. Elektromanyetik indüksiyon fenomeninin özü, alternatif bir manyetik alanın her zaman çevredeki boşlukta kapalı kuvvet çizgileri olan bir elektrik alanı oluşturmasıdır. Böyle bir alana girdap alanı denir. Karasal manyetizma tarafından üretilen indüksiyon alanındaki araştırmalar, Faraday'a 1832 gibi erken bir tarihte bir telgraf fikrini ifade etme fırsatı verdi ve bu daha sonra bu buluşun temelini oluşturdu. Genel olarak, elektromanyetik indüksiyonun keşfi, XNUMX. yüzyılın en seçkin keşiflerine atfedilen sebepsiz değildir - dünya çapında milyonlarca elektrik motorunun ve elektrik akımı jeneratörünün çalışması bu fenomene dayanmaktadır ... Yazar: Samin D.K.
▪ Termodinamiğin ikinci yasası
Dokunma emülasyonu için suni deri
15.04.2024 Petgugu Global kedi kumu
15.04.2024 Bakımlı erkeklerin çekiciliği
14.04.2024
▪ Elektrikli araba Citroen e-C4 ▪ Imagination Technologies'den İlk PowerVR Series6 GPU'lar ▪ Otomotiv Medya Merkezleri için Qualcomm Snapdragon 602A İşlemci ▪ Tamamen elektrikli arazi aracı Bollinger B1 ▪ Askeri köpekler için AR gözlükleri
▪ İlk yardımın temelleri (OPMP) sitesinin bölümü. Makale seçimi ▪ makale Acımasız asker. Popüler ifade ▪ makale Metafor nedir? ayrıntılı cevap ▪ makale Radyasyon göstergesi. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
İlginç makaleler öneriyoruz bölüm 
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri