elektromanyetik indüksiyon oluşumundan oluşan bir fenomendir elektrik akımı kapalı bir iletkende bulunduğu manyetik alanın değişmesi sonucu. Bu fenomen, 1831'de İngiliz fizikçi M. Faraday tarafından keşfedildi. Özü, birkaç basit deneyle açıklanabilir.

Faraday'ın deneylerinde anlatılan alternatif akım elde etme ilkesiüreten endüksiyon jeneratörlerinde kullanılır. elektrik enerjisi Termik veya hidroelektrik santrallerde. Endüksiyon akımı ile etkileşime girdiğinde ortaya çıkan jeneratör rotorunun dönme direnci manyetik alan, rotoru döndüren bir buhar veya hidrolik türbinin çalışmasıyla aşılır. Bu tür jeneratörler mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek .

Girdap akımları veya Foucault akımları

Değişken bir manyetik alana büyük bir iletken yerleştirilirse, fenomen nedeniyle bu iletkende elektromanyetik indüksiyon denilen girdap akımları oluşur. Foucault akımları.

girdap akımları büyük bir iletken uzayda sabit fakat homojen olmayan bir manyetik alanda hareket ettiğinde de ortaya çıkar. Foucault akımları öyle bir yöne sahiptir ki manyetik alanda üzerlerine etki eden kuvvet iletkenin hareketini yavaşlatır. Bir elektromıknatısın kutupları arasında salınan, manyetik olmayan malzemeden yapılmış katı bir metal plaka şeklindeki bir sarkaç, manyetik alan açıldığında aniden durur.

Çoğu durumda, Foucault akımlarının neden olduğu ısınma zararlıdır ve üstesinden gelinmesi gerekir. Transformatörlerin çekirdekleri, elektrik motorlarının rotorları, büyük endüksiyon akımlarının gelişmesini önleyen bir yalıtkan katmanlarıyla ayrılmış ayrı demir plakalardan yapılır ve plakaların kendileri yüksek dirençli alaşımlardan yapılır.

Elektromanyetik alan

Durağan yüklerin oluşturduğu elektrik alan statiktir ve yüklere etki eder. Doğru akım, hareketli yüklere ve akımlara etki ederek zaman içinde sabit bir manyetik alan görünümüne neden olur. Elektrik ve manyetik alanlar bu durumda birbirinden bağımsız olarak var olur.

fenomen elektromanyetik indüksiyon serbest yüklerin olduğu maddelerde, yani iletkenlerde gözlenen bu alanların etkileşimini gösterir. Alternatif bir manyetik alan, serbest yüklere etki ederek bir elektrik akımı oluşturan alternatif bir elektrik alanı oluşturur. Bu akım, alternatif olarak, aynı iletkende vb. bir elektrik alanı oluşturan alternatif bir manyetik alan oluşturur.

Birbirini oluşturan alternatif elektrik ve alternatif manyetik alanların kombinasyonuna denir. elektromanyetik alan. olmadığı bir ortamda da var olabilir. ücretsiz ücretler ve uzayda formda yayılır elektromanyetik dalga.

klasik elektrodinamik- insan zihninin en yüksek başarılarından biri. Elektromanyetik dalgaların varlığını tahmin ederek insan uygarlığının müteakip gelişimi üzerinde büyük etkisi oldu. Bu daha sonra radyo, televizyon, telekomünikasyon sistemleri, uydu navigasyonunun yanı sıra bilgisayarlar, endüstriyel ve ev robotları ve modern yaşamın diğer özelliklerinin yaratılmasına yol açtı.

köşetaşı Maxwell'in teorileri Tıpkı alternatif bir manyetik alanın bir iletkende bir indüksiyon akımı oluşturan bir elektrik alanı kaynağı olarak hizmet etmesi gibi, yalnızca alternatif bir elektrik alanının bir manyetik alan kaynağı olarak hizmet edebileceği ifadesiydi. Bu durumda bir iletkenin varlığı gerekli değildir - boş uzayda da bir elektrik alanı oluşur. Alternatif elektrik alan çizgileri, manyetik alan çizgilerine benzer şekilde kapalıdır. Bir elektromanyetik dalganın elektrik ve manyetik alanları eşittir.

Diyagramlarda ve tablolarda elektromanyetik indüksiyon

Ders konusu:

Elektromanyetik indüksiyonun keşfi. manyetik akı.

Hedef: öğrencileri elektromanyetik indüksiyon fenomeniyle tanıştırmak.

dersler sırasında

I. Organizasyon anı

II. Bilgi güncellemesi.

1. Önden anket.

• Ampère'in hipotezi nedir?
• Manyetik geçirgenlik nedir?
• Hangi maddelere para ve diamagnet denir?
• Ferrit nedir?
• Ferritler nerede kullanılır?
• Dünyanın çevresinde manyetik alan olduğunu nereden biliyorsunuz?
• Dünyanın Kuzey ve Güney manyetik kutupları nerede?
• Dünyanın manyetosferinde hangi süreçler gerçekleşir?
• Dünyanın yakınında bir manyetik alanın varlığının nedeni nedir?

2. Deneylerin analizi.

Deney 1

Sehpa üzerindeki manyetik iğne, tripodun alt ucuna ve ardından üst ucuna getirildi. Ok neden her iki taraftan da tripodun alt ucuna doğru dönüyor? Güney Kutbu, ve üst uca - kuzey ucu?(Tüm demir nesneler Dünya'nın manyetik alanındadır. Bu alanın etkisi altında mıknatıslanırlar ve nesnenin alt kısmı kuzey manyetik kutbunu ve üst kısmı - güneyi algılar.)

Deney 2

Büyük bir mantar durdurucuda, bir tel parçası için küçük bir oluk açın. Mantarı suya indirin ve teli paralel olarak yerleştirerek üste koyun. Bu durumda tel, mantarla birlikte meridyen boyunca döndürülür ve yerleştirilir. Neden? Niye?(Tel mıknatıslanmıştır ve Dünya'nın alanına manyetik bir iğne gibi yerleştirilmiştir.)

III. Yeni materyal öğrenmek

Hareket arasında elektrik ücretleri manyetik kuvvetler hareket eder. Manyetik etkileşimler, hareket eden elektrik yüklerinin etrafında var olan bir manyetik alan kavramına dayalı olarak tanımlanır. Elektrik ve manyetik alanlar aynı kaynaklar tarafından üretilir - elektrik yükleri. Aralarında bir bağlantı olduğu varsayılabilir.

1831'de M. Faraday bunu deneysel olarak doğruladı. Elektromanyetik indüksiyon fenomenini keşfetti (slayt 1.2).

Deney 1

Galvanometreyi bobine bağlarız ve ondan kalıcı bir mıknatıs çıkarırız. Galvanometre iğnesinin sapmasını gözlemliyoruz, bir akım (indüksiyon) belirdi (slayt 3).

İletkendeki akım, iletken alternatif manyetik alan alanında olduğunda meydana gelir (slayt 4-7).

Faraday, belirli bir kontur tarafından sınırlanan yüzeye nüfuz eden kuvvet çizgilerinin sayısındaki bir değişiklik olarak alternatif bir manyetik alanı temsil etti. Bu sayı indüksiyona bağlıdır AT kontur alanından manyetik alan S ve verilen alandaki yönelimi.

F \u003d BS çünkü bir - manyetik akı.

F [Wb] Weber (slayt 8)

Endüksiyon akımı, devreye giren manyetik akının azalmasına veya artmasına bağlı olarak farklı yönlere sahip olabilir. İndüklenen akımın yönünü belirleme kuralı 1833'te formüle edildi. E. X. Lenz.

Deney 2

Kalıcı bir mıknatısı hafif bir alüminyum halkaya kaydırıyoruz. Halka ondan itilir ve uzatıldığında mıknatıs tarafından çekilir.

Sonuç, mıknatısın polaritesine bağlı değildir. İtme ve çekme, içinde bir endüksiyon akımının ortaya çıkmasıyla açıklanır.

Mıknatıs içeri itildiğinde, halkadan geçen manyetik akı artar: aynı anda halkanın itilmesi, içindeki endüksiyon akımının, manyetik alanının endüksiyon vektörünün yönün tersi yönde olduğu bir yöne sahip olduğunu gösterir. dış manyetik alanın indüksiyon vektörü.

Lenz'in kuralı:

Endüktif akım her zaman öyle bir yöne sahiptir ki, manyetik alanı manyetik akıda endüktif akımın ortaya çıkmasına neden olan değişiklikleri önler.(slayt 9).

IV. Laboratuvar çalışmalarının yürütülmesi

"Lenz kuralının deneysel olarak doğrulanması" konulu laboratuvar çalışması

Cihazlar ve malzemeler:miliammetre, bobin-bobin, kavisli mıknatıs.

İlerlemek

1. Bir masa hazırlayın.

Bugün elektromanyetik indüksiyon fenomeni hakkında konuşacağız. Bu fenomenin neden keşfedildiğini ve ne gibi faydalar sağladığını ortaya koyacağız.

İpek

İnsanlar her zaman daha iyi yaşamak için çabalamışlardır. Birisi bunun insanlığı açgözlülükle suçlamak için bir sebep olduğunu düşünebilir. Ancak çoğu zaman temel ev eşyalarını bulmaktan bahsediyoruz.

Ortaçağ Avrupa'sında yünlü, pamuklu ve keten kumaşların nasıl yapıldığını biliyorlardı. Ve o zamanlar insanlar aşırı pire ve bitlerden muzdaripti. Aynı zamanda, Çin uygarlığı ipeğin nasıl ustaca dokunacağını çoktan öğrendi. Ondan gelen giysiler kan emicilerin insan derisine girmesine izin vermedi. Böceklerin pençeleri pürüzsüz kumaş üzerinde kaydı ve bitler düştü. Bu nedenle Avrupalılar ne pahasına olursa olsun ipek giyinmek istediler. Tüccarlar bunun zengin olmak için başka bir fırsat olduğunu düşündüler. Bu nedenle Büyük İpek Yolu döşendi.

İstenen kumaş ancak bu şekilde acı çeken Avrupa'ya teslim edildi. Ve o kadar çok insan sürece dahil oldu ki, şehirler ortaya çıktı, imparatorluklar vergi toplama hakkı için savaştı ve yolun bazı bölümleri hala doğru yere ulaşmanın en uygun yolu.

Pusula ve yıldız

Dağlar ve çöller, ipekli kervanların yolunu kesiyordu. Bölgenin karakteri haftalarca, aylarca aynı kaldı. Bozkır kumulları yerini aynı tepelere bıraktı, geçitler birbirini takip etti. Ve insanlar değerli kargolarını teslim etmek için bir şekilde gezinmek zorunda kaldılar.

Önce yıldızlar geldi. Hangi gün olduğunu ve hangi takımyıldızların bekleneceğini bilen deneyimli bir gezgin, her zaman güneyin nerede, doğunun nerede olduğunu ve nereye gideceğini belirleyebilir. Ancak yeterli bilgiye sahip insanlar her zaman eksik olmuştur. Evet ve sonra zamanı doğru bir şekilde nasıl sayacaklarını bilmiyorlardı. Gün batımı, gün doğumu - tüm önemli noktalar bu. Ve bir kar veya kum fırtınası, bulutlu hava kutup yıldızını görme olasılığını bile dışladı.

Sonra insanlar (muhtemelen eski Çinliler, ancak bilim adamları hala bunu tartışıyorlar), bir mineralin her zaman ana noktalara göre belirli bir şekilde yerleştirildiğini fark ettiler. Bu özellik, ilk pusulayı oluşturmak için kullanıldı. Elektromanyetik indüksiyon fenomeninin keşfinden önce çok uzaktı ama bir başlangıç ​​yapılmıştı.

Pusuladan mıknatısa

"Mıknatıs" adı, yer ismine geri döner. Muhtemelen ilk pusulalar, Magnesia tepelerinde çıkarılan cevherden yapılmıştır. Bu bölge Küçük Asya'da yer almaktadır. Ve mıknatıslar siyah taşlara benziyordu.

İlk pusulalar çok ilkeldi. Bir kaseye veya başka bir kaba su döküldü, üstüne ince bir yüzen malzeme diski yerleştirildi. Ve diskin merkezine mıknatıslanmış bir iğne yerleştirildi. Uçlarından biri her zaman kuzeyi, diğeri güneyi işaret ediyordu.

İnsanlar susuzluktan ölürken kervanın pusula için su tuttuğunu hayal etmek bile zor. Ancak yolda kalmak ve insanların, hayvanların ve eşyaların güvenli bir yere gitmesine izin vermek, birkaç ayrı hayattan daha önemliydi.

Pusulalar birçok sefer yapmış ve çeşitli doğa olaylarıyla karşılaşmıştır. Manyetik cevher aslen Asya'da çıkarılmış olmasına rağmen, elektromanyetik indüksiyon olgusunun Avrupa'da keşfedilmiş olması şaşırtıcı değildir. Bu girift şekilde Avrupalıların daha rahat uyuma isteği fiziğin en önemli keşfine yol açmıştır.

Manyetik mi, elektrik mi?

On dokuzuncu yüzyılın başlarında, bilim adamları doğru akımın nasıl elde edileceğini anladılar. İlk ilkel pil yaratıldı. Metal iletkenlerden bir elektron akışı göndermek yeterliydi. İlk elektrik kaynağı sayesinde bir takım keşifler yapıldı.

1820'de Danimarkalı bilim adamı Hans Christian Oersted, manyetik iğnenin ağa dahil olan iletkenin yanında saptığını keşfetti. Pusulanın artı kutbu, akımın yönüne göre her zaman belirli bir şekilde bulunur. Bilim adamı olası tüm geometrilerde deneyler yaptı: iletken okun üstünde veya altındaydı, paralel veya dikey olarak yerleştirilmişlerdi. Sonuç her zaman aynıydı: dahil edilen akım mıknatısı harekete geçirdi. Böylece, elektromanyetik indüksiyon fenomeninin keşfi bekleniyordu.

Ancak bilim adamlarının fikri deneyle doğrulanmalıdır. Oersted'in deneyinden hemen sonra, İngiliz fizikçi Michael Faraday kendi kendine şu soruyu sordu: "Manyetik ve elektrik alanlar basitçe birbirini etkiler mi, yoksa daha yakından mı ilişkilidir?" Bilim adamı, bir elektrik alanı mıknatıslanmış bir nesnenin sapmasına neden olursa, mıknatısın bir akım üretmesi gerektiği varsayımını test eden ilk kişiydi.

Deneyim şeması basittir. Artık herhangi bir öğrenci bunu tekrarlayabilir. İnce bir metal tel yay şeklinde sarılmıştı. Uçları, akımı kaydeden bir cihaza bağlandı. Bobinin yanına bir mıknatıs hareket ettirildiğinde, cihazın oku elektrik alanın voltajını gösteriyordu. Böylece Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasası türetildi.

deneylerin devamı

Ancak bilim adamının yaptığı tek şey bu değil. Manyetik ve elektrik alanlar yakından ilişkili olduğundan, ne kadar olduğunu bulmak gerekliydi.

Bunu yapmak için Faraday, akımı bir sargıya getirdi ve yarıçapı birinciden daha büyük olan başka bir benzer sargının içine itti. Yine elektrik indüklendi. Böylece bilim adamı kanıtladı: hareket eden bir yük aynı anda hem elektrik hem de manyetik alan üretir.

Bir yayın kapalı devresi içindeki bir mıknatısın veya manyetik alanın hareketinden bahsettiğimizi vurgulamakta fayda var. Yani akış her zaman değişmelidir. Bu olmazsa, akım üretilmez.

formül

Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasası formülle ifade edilir.

Karakterleri deşifre edelim.

ε, EMF veya elektromotor kuvveti anlamına gelir. Bu miktar bir skalerdir (yani bir vektör değildir) ve bazı kuvvetlerin veya doğa kanunlarının bir akım yaratmak için uyguladığı işi gösterir. İşin elektrik olmayan fenomenler tarafından yapılması gerektiğine dikkat edilmelidir.

Φ, kapalı bir devreden geçen manyetik akıdır. Bu değer, diğer ikisinin ürünüdür: manyetik indüksiyon vektörü B'nin modülü ve kapalı döngünün alanı. Manyetik alan tam olarak dik olmayan kontur üzerinde hareket ediyorsa, B vektörü ile yüzeyin normali arasındaki açının kosinüsü çarpıma eklenir.

Keşfin sonuçları

Bu yasayı diğerleri izledi. Sonraki bilim adamları, elektrik akımının güce, direncin iletken malzemesine bağımlılığını belirlediler. Yeni özellikler incelendi, inanılmaz alaşımlar yaratıldı. Nihayet insanlık atomun yapısını çözmüş, yıldızların doğum ve ölüm sırlarını çözmüş, canlıların genomunu açmıştır.

Ve tüm bu başarılar, büyük miktarda kaynak ve her şeyden önce elektrik gerektiriyordu. Herhangi bir üretim veya büyük Bilimsel araştırma kalifiye personel, doğrudan çalışılacak malzeme ve ucuz elektrik olmak üzere üç bileşenin mevcut olduğu yerlerde gerçekleştirildi.

Ve bu, doğa güçlerinin rotora büyük bir dönme momenti sağlayabildiği yerlerde mümkündü: büyük yükseklik farkı olan nehirler, kuvvetli rüzgarlı vadiler, aşırı jeomanyetik enerjili faylar.

ilginç ki modern yol elektrik elde etmek, Faraday'ın deneylerinden temelde farklı değildir. Manyetik rotor, büyük bir tel bobin içinde çok hızlı döner. Sargıdaki manyetik alan sürekli değişir ve bir elektrik akımı üretilir.

Elbette mıknatıs ve iletkenler için en iyi malzeme seçilir ve tüm sürecin teknolojisi tamamen farklıdır. Ancak esas olan bir şey var: En basit sistemde açık olan bir ilke kullanılıyor.

Elektromanyetik indüksiyon fenomeni, 1831'de Mile Faraday tarafından keşfedildi. 10 yıl önce bile Faraday, manyetizmayı elektriğe dönüştürmenin bir yolunu düşünüyordu. Manyetik alanın ve elektrik alanın bir şekilde ilişkili olması gerektiğine inanıyordu.

Elektromanyetik indüksiyonun keşfi

Örneğin, bir demir nesne bir elektrik alanı kullanılarak mıknatıslanabilir. Muhtemelen bir mıknatıs yardımıyla elektrik akımı elde etmek mümkün olmalıdır.

İlk olarak Faraday, birbirine göre sabit olan iletkenlerdeki elektromanyetik indüksiyon olgusunu keşfetti. Birinde bir akım oluştuğunda, diğer bobinde de bir akım indüklendi. Dahası, gelecekte ortadan kayboldu ve yalnızca bir bobine giden güç kapatıldığında tekrar ortaya çıktı.

Bir süre sonra Faraday, deneylerinde, akımsız bir bobin, uçlarında voltajın uygulandığı bir devrede diğerine göre hareket ettirildiğinde, ilk bobinde de bir elektrik akımının görüneceğini kanıtladı.

Bir sonraki deney, bobine bir mıknatısın sokulmasıydı ve aynı zamanda içinde bir akım da belirdi. Bu deneyler aşağıdaki şekillerde gösterilmiştir.

Faraday, kapalı bir devrede akımın ortaya çıkmasının ana nedenini formüle etti. Kapalı bir iletken devrede, bu devreye nüfuz eden manyetik endüksiyon hatlarının sayısı değiştiğinde akım ortaya çıkar.

Bu değişiklik ne kadar büyük olursa, indüksiyon akımı o kadar güçlü olacaktır. Manyetik indüksiyon çizgilerinin sayısını nasıl değiştirdiğimiz önemli değil. Örneğin, bu, bir mıknatısla yapılan deneyde veya bir bobinin hareketinde olduğu gibi, düzgün olmayan bir manyetik alanda konturu hareket ettirerek yapılabilir. Ve örneğin devreye bitişik bobindeki akım gücünü değiştirebiliriz, bu bobin tarafından oluşturulan manyetik alan değişecektir.

Yasanın ifadesi

özetleyelim özet. Elektromanyetik indüksiyon fenomeni, kapalı bir devrede akımın bu devrenin bulunduğu manyetik alanda bir değişiklikle ortaya çıkması olgusudur.

Elektromanyetik indüksiyon yasasının daha kesin bir formülasyonu için, manyetik alanı - manyetik indüksiyon vektörünün akısını - karakterize edecek bir değer getirmek gerekir.

manyetik akı

Manyetik indüksiyon vektörü B harfi ile gösterilir. Uzayda herhangi bir noktadaki manyetik alanı karakterize edecektir. Şimdi, yüzeyi S alanıyla sınırlayan kapalı bir konturu ele alalım. Bunu düzgün bir manyetik alana yerleştirelim.

Yüzeye normal vektör ile manyetik indüksiyon vektörü arasında bir miktar a açısı olacaktır. S alanlı bir yüzeyden geçen manyetik akıya Ф denir. fiziksel miktar, manyetik indüksiyon vektörünün modülünün ve yüzey alanının çarpımına ve manyetik indüksiyon vektörü ile konturun normali arasındaki açının kosinüsüne eşittir.

F \u003d B * S * çünkü (a).

B*cos(a) çarpımı, B vektörünün normal n'ye izdüşümüdür. Bu nedenle, manyetik akı formu aşağıdaki gibi yeniden yazılabilir:

Manyetik akı birimi weber'dir. 1 Wb olarak belirtilmiştir. Manyetik indüksiyon vektörüne dik olarak yerleştirilmiş 1 m ^ 2 alana sahip bir yüzeyden 1 T indüksiyonlu bir manyetik alan tarafından 1 Wb'lik bir manyetik akı oluşturulur.

FARADEUS. ELEKTROMANYETİK İNDÜKSİYONUN KEŞFİ

hakkında fikirlere takıntılı ayrılmaz bağlantı Faraday, Ampère'in elektrik yardımıyla mıknatıs yaratabildiği gibi, mıknatısların yardımıyla elektrik yaratmanın da mümkün olduğunu kanıtlamaya çalıştı.

Mantığı basitti: mekanik iş kolayca ısıya dönüşür; Tersine, ısı dönüştürülebilir mekanik iş(diyelim ki bir buhar motorunda). Genel olarak, doğa güçleri arasında en sık aşağıdaki ilişki oluşur: A, B'yi doğurursa, B, A'yı doğurur.

Ampère elektrik yoluyla mıknatıslar elde ederse, görünüşe göre "sıradan manyetizmadan elektrik elde etmek" mümkündür. Arago ve Ampère Paris'te, Colladon Cenevre'de aynı görevi üstlendiler.

Faraday pek çok deney yapıyor, bilgiççe notlar alıyor. Her küçük çalışmaya bir paragraf ayırır. laboratuvar kayıtları(1931'de Londra'da Faraday's Diary adıyla yayınlandı). En azından Günlük'ün son paragrafının 16041 ile işaretlenmiş olması, Faraday'ın verimliliğinden bahsediyor.

Fenomenlerin evrensel bağlantısına dair sezgisel bir inanca ek olarak, aslında onu "manyetizmadan elektrik" arayışında hiçbir şey desteklemedi. Ayrıca, öğretmeni Devi gibi o da zihinsel yapılardan çok kendi deneylerine güveniyordu. Davy ona öğretti:

İyi bir deney, Newton gibi bir dahinin düşünceli düşüncesinden daha değerlidir.

Yine de kaderinde büyük keşifler olan Faraday'dı. Büyük bir realist olarak, bir zamanlar Devi tarafından kendisine dayatılan ampirizmin zincirlerini kendiliğinden yırttı ve o anlarda ona büyük bir içgörü geldi - en derin genellemeler yapma becerisi kazandı.

İlk şans parıltısı yalnızca 29 Ağustos 1831'de ortaya çıktı. O gün, Faraday laboratuvarda basit bir cihazı test ediyordu: iki parça yalıtılmış telin etrafına sarılmış, yaklaşık on beş inç çapında bir demir halka. Faraday bir sargının terminallerine bir pil bağladığında, yardımcısı topçu çavuşu Andersen, diğer sargının seğirmesine bağlı bir galvanometrenin iğnesini gördü.

Doğru akım ilk sargıdan akmaya devam etmesine rağmen seğirdi ve sakinleşti. Faraday, bu basit kurulumun tüm ayrıntılarını dikkatlice gözden geçirdi - her şey yolundaydı.

Ancak galvanometre iğnesi inatla sıfırda durdu. Faraday can sıkıntısından akımı kapatmaya karar verdi ve sonra bir mucize oldu - devrenin açılması sırasında galvanometre iğnesi tekrar sallandı ve tekrar sıfırda dondu!

Faraday şaşkındı: Birincisi, iğne neden bu kadar tuhaf davranıyor? İkincisi, fark ettiği patlamalar aradığı fenomenle ilgili mi?

O zaman Ampère'in büyük fikirleri, elektrik akımı ve manyetizma arasındaki bağlantı, tüm netliğiyle Faraday'a ifşa edildi. Ne de olsa, akım uyguladığı ilk sargı hemen bir mıknatıs oldu. Bunu bir mıknatıs olarak düşünürsek, 29 Ağustos'taki deney, manyetizmanın elektriği doğuruyor gibi göründüğünü gösterdi. Bu durumda sadece iki şey garip kaldı: elektromıknatıs açıldığında neden elektrik dalgalanması hızla azaldı? Ayrıca, mıknatıs kapatıldığında neden dalgalanma ortaya çıkıyor?

Ertesi gün, 30 Ağustos, yeni bir dizi deney. Etki açıkça ifade edilir, ancak yine de tamamen anlaşılmaz.

Faraday, açıklığın yakınlarda bir yerde olduğunu hissediyor.

“Şimdi tekrar elektromanyetizma ile uğraşıyorum ve başarılı bir şeye saldırdığımı düşünüyorum, ancak bunu henüz doğrulayamıyorum. Tüm çabalarımdan sonra, sonunda balık yerine deniz yosunu çıkaracağım çok iyi olabilir.

Ertesi sabah, 24 Eylül'de Faraday, ana elemanlarının artık elektrik akımı sargıları olmadığı, ancak kalıcı mıknatıslar. Ve bir de etkisi oldu! Ok saptı ve hemen yerine oturdu. Bu hafif hareket, mıknatısla en beklenmedik manipülasyonlar sırasında meydana geldi, bazen tesadüfen görünüyordu.

Bir sonraki deney 1 Ekim'de. Faraday en başa - iki sargıya dönmeye karar verir: biri akımla, diğeri bir galvanometreye bağlı. İlk deneydeki fark, çelik bir halkanın - çekirdeğin olmamasıdır. Sıçrama neredeyse algılanamaz. Sonuç önemsiz. Çekirdeği olmayan bir mıknatısın, çekirdeği olan bir mıknatıstan çok daha zayıf olduğu açıktır. Bu nedenle, etki daha az belirgindir.

Faraday hayal kırıklığına uğradı. İki hafta boyunca başarısızlığın nedenlerini düşünerek enstrümanlara yaklaşmıyor.

Faraday bunun nasıl olacağını önceden biliyor. Deneyim zekice çalışıyor.

"Silindirik bir manyetik çubuk (3/4" çapında ve 8 1/4" uzunluğunda) aldım ve bir ucunu bir galvanometreye bağlı bir bakır tel bobinine (220 fit uzunluğunda) soktum. Sonra hızlı bir hareketle mıknatısı spiralin tüm uzunluğu boyunca ittim ve galvanometrenin iğnesi bir şok yaşadı. Sonra aynı hızla mıknatısı spiralden çıkardım ve iğne tekrar sallandı ama ters yönde. İğnenin bu salınımları, mıknatıs her içeri veya dışarı itildiğinde tekrarlandı."

İşin sırrı mıknatısın hareketinde! Elektriğin dürtüsü, mıknatısın konumuyla değil, hareketiyle belirlenir!

Bu, "bir elektrik dalgasının yalnızca mıknatıs hareket ettiğinde ortaya çıktığı ve dinlenme halindeki doğasında bulunan özelliklerden kaynaklanmadığı" anlamına gelir.

Bu fikir oldukça verimli. Bir mıknatısın bir iletkene göre hareketi elektrik üretiyorsa, görünüşe göre bir iletkenin bir mıknatısa göre hareketi de elektrik üretmelidir! Üstelik bu "elektrik dalgası", iletken ve mıknatısın karşılıklı hareketi devam ettiği sürece ortadan kalkmayacaktır. Bu, tel ve mıknatısın karşılıklı hareketi devam ettiği sürece, keyfi olarak uzun süre çalışan bir elektrik akımı üreteci yaratmanın mümkün olduğu anlamına gelir!

28 Ekim'de Faraday, bir at nalı mıknatısının kutupları arasına, kayan kontaklar (biri eksende, diğeri diskin çevresinde) kullanılarak elektrik voltajının çıkarılabileceği dönen bir bakır disk yerleştirdi. İnsan eliyle yaratılan ilk elektrik jeneratörüydü.

"Elektromanyetik destandan" sonra Faraday, birkaç yıl boyunca işini durdurmak zorunda kaldı. bilimsel çalışma- sinir sistemi o kadar yorgundu ki...

Daha önce bahsedildiği gibi Faraday'ınkine benzer deneyler Fransa ve İsviçre'de yapıldı. Cenevre Akademisi'nde profesör olan Colladon, sofistike bir deneyciydi (örneğin, Cenevre Gölü'ndeki sudaki ses hızının doğru ölçümlerini yaptı). Belki de aletlerin sallanmasından korktuğu için, Faraday gibi o da galvanometreyi kurulumun geri kalanından mümkün olduğunca uzaklaştırdı. Birçoğu, Colladon'un Faraday ile aynı kısacık ok hareketlerini gözlemlediğini, ancak daha istikrarlı, kalıcı bir etki beklediğini, bu "rastgele" patlamalara gereken önemi vermediğini iddia etti ...

Aslında, o zamanın çoğu bilim adamının görüşü, "manyetizmadan elektrik yaratmanın" ters etkisinin, görünüşe göre, elektrik akımı nedeniyle "doğrudan" etki - "manyetizma oluşturma" ile aynı durağan karaktere sahip olması gerektiğiydi. Bu etkinin beklenmedik "geçiciliği", Colladon dahil birçok kişiyi şaşırttı ve bu pek çok kişi önyargılarının bedelini ödedi.

Faraday da ilk başta etkinin geçiciliğinden utandı, ancak teorilerden çok gerçeklere güvendi ve sonunda elektromanyetik indüksiyon yasasına ulaştı. Bu yasa daha sonra fizikçilere kusurlu, çirkin, tuhaf ve iç mantıktan yoksun göründü.

Akım neden sadece mıknatısın hareketi sırasında veya sargıdaki akım değişimi sırasında uyarılır?

Bunu kimse anlamadı. Faraday'ın kendisi bile. On yedi yıl sonra, Potsdam'daki il garnizonunun yirmi altı yaşındaki ordu cerrahı Hermann Helmholtz bunu anladı. "Kuvvetin Korunması Üzerine" klasik makalesinde, enerjinin korunumu yasasını formüle ederek, elektromanyetik indüksiyonun bu "çirkin" biçimde var olması gerektiğini ilk kez kanıtladı.

Maxwell'in eski arkadaşı William Thomson da buna bağımsız olarak geldi. Ayrıca, enerjinin korunumu yasasını dikkate alarak Faraday'ın elektromanyetik indüksiyonunu Ampère yasasından elde etti.

Böylece "geçici" elektromanyetik indüksiyon, vatandaşlık haklarını elde etti ve fizikçiler tarafından tanındı.

Ancak Maxwell'in "Faraday Üzerine" makalesindeki kavramlara ve analojilere uymuyordu. kuvvet hatları". Bu da yazının ciddi bir eksikliğiydi. Uygulamada önemi, kısa menzilli ve uzun menzilli etkileşim teorilerinin aynı deneysel verilerin farklı matematiksel tanımlarını temsil ettiği, Faraday'ın kuvvet çizgilerinin sağduyuyla çelişmediği gerçeğini göstermeye indirgendi. Ve hepsi bu. Her şey, zaten çok olmasına rağmen.

Maxwell'in kitabından yazar Kartsev Vladimir Petrovich

IŞIĞIN ELEKTROMANYETİK TEORİSİNE "Fiziksel kuvvet hatları üzerine" makalesi bölümler halinde yayınlandı. Ve üçüncü bölümü, önceki her ikisi gibi, olağanüstü değerde yeni fikirler içeriyordu.Maxwell şöyle yazdı: "Hücrelerin maddesinin biçim esnekliğine sahip olduğunu varsaymak gerekir,

Werner von Siemens kitabından - biyografi yazar Weiher Siegfried von

transatlantik kablo Teleferik "Faraday" Hint-Avrupa hattının hem teknik hem de finansal olarak yaratıcılarına daha fazla girişimde bulunmaları için ilham vermesi gerekiyordu. Yeni bir iş kurma fırsatı kendini gösterdi ve ilham kaynağının kim olduğu ortaya çıktı.

Fermat'ın Büyük Teoremi kitabından yazar Singh Simon

Ek 10. Tümevarım yoluyla ispat örneği Matematikte, çeşitli sayı dizilerinin toplamını hesaplamanıza izin veren kesin formüllere sahip olmak önemlidir. Bu durumda ilk n doğal sayının toplamını veren bir formül elde etmek istiyoruz.Örneğin "toplam" sadece

Faraday'ın kitabından yazar Radovsky Musa İzraileviç

Robert Williams Wood'un kitabından. modern büyücü fiziksel laboratuvar yazar Seabrook William

Bir El Bombasının Hışırtısı kitabından yazar Prişçepenko Aleksandr Borisoviç

ON BİRİNCİ BÖLÜM Wood, tatil yılını üçe yayar, bir zamanlar Faraday'ın durduğu yerde durur ve gezegenimizi dört bir yandan kateder Ortalama bir üniversite profesörü, her yedi yılda bir boş yıl almayı başarırsa mutlu olur. Ama Ahşap değil

Kurchatov'un kitabından yazar Astaşenkov Petr Timofeyeviç

Dünyayı Dolaşmak kitabından yazar Forster Georg

İşte keşif! Zor Ölüm Akademisyeni Ioffe ve ekibi, uzun zamandan beri, insanlardaki olağandışı davranışlarla ilgilenmektedir. Elektrik alanı Rochelle tuzunun kristalleri (tartarik asidin çift sodyum tuzu). Bu tuz şimdiye kadar çok az çalışılmıştır ve sadece

Zodyak kitabından yazar Demirci Robert

Kitaptan dünyayı değiştiren 50 dahi yazar Ochkurova Oksana Yurievna

1 DAVID FARADAY VE BETTY LOU JENSEN 20 Aralık 1968 Cuma David Faraday, Golden Gate Köprüsü'ne, San Pablo Körfezi'nde titreşen yatlara ve planörlere, berrak silüetlere pek aldırış etmeden Vallejo'nun yumuşak tepelerinden yavaşça ilerledi. liman vinçleri ve

Soğutulmamış Bellek kitabından [koleksiyon] yazar Druyan Boris Grigoryeviç

Faraday Michael (1791'de doğdu - 1867'de öldü) Elektromanyetik indüksiyonu keşfeden, elektromanyetik alan teorisinin kurucusu olan seçkin bir İngiliz bilim adamı, fizikçi ve kimyager - elektrik mühendisliğinin ve yasaların temelini oluşturan bir fenomen elektroliz, ona denir

Francis Bacon'dan yazar Subbotin Alexander Leonidovich

Başyazıda 1965'in bulutlu sonbahar günlerinden biri açılıyor kurgu Lenizdat'ta elinde sıska bir büro dosyasıyla genç bir adam belirdi. Şiir içerdiği kesin olarak tahmin edilebilirdi. Açıkça utanmıştı ve kime olduğunu bilmeden

Auschwitz'de Dans Etmek kitabından yazar Glaser Paul

Büyük Kimyagerler kitabından. 2 ciltte. TI yazar Manolov Kaloyan

Keşif Meslektaşlarımdan biri Avusturya'dan. Biz arkadaşız ve bir akşam konuşurken Glaser soyadının savaş öncesi Viyana'da çok yaygın olduğunu fark etti. Babam bir keresinde bana uzak atalarımızın Almanca konuşulan bölgede yaşadığını söylemişti.

Nietzsche'nin kitabından. Her şeyi yapmak isteyenler için. Aforizmalar, metaforlar, alıntılar yazar Sirota E. L.

MICHAEL FARADAY (1791-1867) Ciltçi dükkanının havası tahta tutkalı kokusuyla doluydu. Bir yığın kitap arasında oturan işçiler neşeyle sohbet ettiler ve özenle basılı sayfaları birbirine diktiler. Michael, Encyclopædia Britannica'nın kalın bir cildini yapıştırıyordu. okumak istedi

yazarın kitabından

Güneyin Keşfi 1881 sonbaharında Nietzsche, Georges Bizet'nin çalışmalarının büyüsüne kapıldı - Cenova'da "Carmen"ini yaklaşık yirmi kez dinledi! Georges Bizet (1838-1875) - ünlü Fransız romantik besteci1882 baharı - yeni bir yolculuk: Cenova'dan gemiyle Messina'ya, ki bu hakkında biraz