Michael Faraday

Michael Faraday

Chi era Michael Faraday?

Michael Faraday (1791-1867) era un fisico e chimico di origine britannica i cui principali contributi si trovano nelle aree dell'elettromagnetismo e dell'elettrochimica. Tra i suoi contributi alla scienza, e quindi all'umanità, possiamo evidenziare il loro lavoro nell'induzione elettromagnetica, nel diamagnetismo ed elettrolisi.

A causa delle condizioni economiche della sua famiglia, Faraday ha ricevuto poca istruzione formale, quindi da quattordici anni si è preso cura di fornire queste carenze facendo un gran numero di letture durante il suo apprendimento come macchina vincolante di libri.

Faraday è stato un eccellente sperimentatore e ha trasmesso le sue scoperte in una lingua di facile comprensione. Sebbene le sue capacità matematiche non fossero le migliori, James Clerk Maxwell (1831-1879) ha riassunto il suo lavoro e quello degli altri in un gruppo di equazioni.

Nelle parole dell'impiegato Maxwell: "L'uso delle linee di forza mostra che Faraday è stato effettivamente un grande matematico, da cui i matematici del futuro potrebbero derivare metodi preziosi e fertili".

L'unità di capacità elettrica del sistema internazionale di unità (SI) è chiamata Faradio (F) in suo onore.

Michael Faraday Biografia

Nascita e primi anni

Michael Faraday nacque il 22 settembre 1791, in un quartiere chiamato Newington Butt, situato verso il sud di Londra, in Inghilterra. La sua famiglia non era ricca, quindi la sua educazione formale non era molto ampia.

Quando Michael aveva quattordici anni, ha lavorato insieme a George Riebau, che era un venditore di libri e legante. Michael rimase in questo lavoro per sette anni, in cui aveva la possibilità di avvicinarsi alla lettura.

In questo momento iniziò ad essere attratto dai fenomeni scientifici, in particolare quelli legati all'elettricità.

AFFRENDERE ALL'ALLEZIONE

A 20, nel 1812, Michael iniziò a frequentare diverse conferenze, quasi sempre invitata da William Dance (1755-1840), un musicista inglese che aveva fondato la Royal Philharmonic Society.

Alcuni dei parlanti ai quali Michael ebbe l'opportunità di ascoltare furono John Tatum (1772-1858), filosofo e scienziato britannico, e Humphry Davy (1778-1829), chimico di origine inglese.

Rapporto con Humphry Davy

Michael Faraday era un uomo molto metodico e scrisse note abbastanza specifiche che inviavano Davy insieme a una nota in cui chiedeva un lavoro.

Queste note formavano un libro di circa 300 pagine e soddisfaceva Davy. Quest'ultimo ha subito un incidente in laboratorio qualche tempo dopo, il che ha fortemente danneggiato la sua visione.

In questo contesto, Davy assunse Faraday come suo assistente. Allo stesso tempo - il 1 ° marzo 1813 - Faraday riuscì a essere un assistente di chimica della Royal Institution.

Viaggio in Europa

Tra il 1813 e il 1815 Humphry Davy viaggiò attraverso diversi paesi europei. Il servitore che aveva a quel tempo decise di non partecipare al viaggio, così Faraday fu colui che doveva svolgere i compiti del servo, anche quando la sua funzione era quella dell'assistente chimico.

Si dice che la società inglese di quel tempo fosse estremamente classista, motivo per cui Faraday era visto come un uomo con caratteristiche più basse.

Perfino la moglie di Davy ha insistito nel trattare Faraday come un servo, rifiutando di riceverlo in carrozza o che ha mangiato con loro.

Sebbene questo viaggio abbia comportato un brutto momento per Faraday a seguito del trattamento sfavorevole che ha ricevuto, allo stesso tempo ha insinuato che avrebbe potuto avere un contatto diretto con i più importanti campi scientifici e accademici in Europa.

Dedizione di elettricità

Dal 1821 Michael Faraday si dedicò completamente allo studio di elettricità, magnetismo e possibilità di entrambi gli elementi.

Nel 1825 Davy era gravemente malato, motivo per cui Faraday divenne il suo sostituto all'interno del laboratorio. Questo era il momento in cui propose diverse delle sue teorie.

Può servirti: differenze tra tesi e tesi (caratteristiche ed esempi)

Uno dei più rilevanti era l'idea che sia l'elettricità, il magnetismo e la luce funzionavano come una triade unificata.

Nello stesso anno Faraday iniziò alcuni colloqui alla Royal Institution, chiamata Lezioni natalizie dell'istituzione reale, che erano particolarmente rivolti ai bambini e affrontano i più importanti progressi scientifici dell'epoca, nonché su diversi aneddoti e storie delle scienze.

L'intenzione di questi colloqui era di portare la scienza a quei bambini che non avevano l'opportunità di studiare studi formali, come gli è successo.

Anni di invenzioni

Gli anni seguenti furono pieni di invenzioni ed esperimenti. Nel 1823 scoprì il processo di liquefazione del cloro (cambiamento di stato gassoso o solido allo stato liquido) e nel 1825 scoprì lo stesso processo, ma per il benzene.

Nel 1831 Faraday scoprì l'induzione elettromagnetica, da cui fu generata la legge di Faraday così chiamata o la legge di induzione elettromagnetica. Nel 1832 ricevette la nomina onoraria di DOctor del diritto civile Dall'Università di Oxford.

Quattro anni dopo, Faraday ha scoperto un meccanismo che ha funzionato come una scatola protettiva di scarichi elettrici. Questa scatola è stata chiamata Faraday Cage e in seguito divenne una delle invenzioni più utilizzate, anche oggi.

Nel 1845 scoprì l'effetto che riflette una chiara interazione tra luce e magnetismo; Questo effetto è stato chiamato Faraday Effect.

Riconoscimento

La monarchia d'Inghilterra offrì a Faraday la nomina di Sir, a cui si rifiutò più volte per averlo considerato opposto alle sue credenze religiose; Faraday ha associato questo appuntamento alla ricerca di riconoscimento e vanità.

La Royal Society ha anche proposto che fosse il suo presidente e Faraday ha respinto questa offerta, fatta in due diverse occasioni.

La Royal Academy of Sciences of Sveden lo nominò un membro straniero nel 1838. Un anno dopo Faraday subì un attacco nervoso; Dopo un breve periodo, ha continuato con i suoi studi.

Nel 1844 l'Accademia delle scienze della Francia lo incorporava all'interno dei suoi membri stranieri, che erano solo 8 personalità.

Anni finali

Nel 1848 Michael Faraday ottenne una casa di grazia e un favore, che erano quelle case che appartenevano allo stato inglese e furono offerte gratuitamente a quelle personalità pertinenti del paese, con l'intenzione di ringraziare per i servizi forniti alla nazione.

Questa casa fu lasciata a Middlesex, a Hampton Court, e Faraday la abitò dal 1858. Fu lì dove morì più tardi.

Durante questi anni il governo dell'Inghilterra lo contattò e gli chiese di sostenerlo nel processo di preparazione di armi chimiche nel quadro della guerra di Crimea, che fu condotta tra il 1853 e il 1856. Faraday ha rifiutato questa offerta, dal momento che ha considerato poco etico per partecipare a quel processo.

Morte

Michael Faraday morì il 25 agosto 1867, quando aveva 75 anni. Un curioso aneddoto di questo momento è che gli è stato offerto un sito di sepoltura nell'Abbazia di Westminster, un posto che ha respinto.

Tuttavia, all'interno di questa chiesa una targa può essere trovata onori per Faraday e si trova vicino alla sepoltura di Isaac Newton. Il suo corpo si trova nella zona dissidente del cimitero di Highgate.

Michael Faraday Esperimenti

La vita di Michael Faraday era piena di invenzioni ed esperimenti. Successivamente descriveremo in dettaglio due degli esperimenti più importanti che ha condotto e che erano trascendenti per l'umanità.

Può servirti: metodo sperimentale

Faraday Law

Per dimostrare la legge di Faraday così chiamata o la legge di induzione elettromagnetica, Faraday prese un cartone a forma di tubo a cui rotolava attorno al filo isolato; In questo modo ha formato una bobina.

Successivamente, prese la bobina e la collegò con un voltmetro per misurare la forza elettromotoria indotta mentre faceva passare un magnete attraverso la bobina.

Come conseguenza di questo esperimento di Faraday, ha stabilito che un magnete a riposo non è in grado di generare forza elettromotrice, sebbene essendo a riposo genera un campo magnetico elevato. Ciò si riflette nel fatto che, attraverso la bobina, il flusso non varia.

Nella misura in cui il magnete si avvicina alla bobina, il flusso magnetico aumenta rapidamente fino a quando il magnete è effettivamente all'interno della bobina. Una volta che il magnete ha attraversato la bobina, questo flusso scende.

Faraday Cage

La gabbia di Faraday era la struttura attraverso la quale questo scienziato riuscì a proteggere gli elementi delle scosse elettriche.

Faraday ha effettuato questo esperimento nel 1836, notando che il carico in eccesso di un conducente ha influenzato ciò che era al di fuori di questo e non ciò che è stato bloccato da detto autista.

Con l'intenzione di dimostrarlo, Faraday ha fiancheggiato le pareti di una stanza con un foglio di alluminio e ha generato scarichi ad alta tensione attraverso un generatore elettrostatico fuori dalla stanza.

Grazie al controllo con un elettroscopio, Faraday potrebbe verificare che, in effetti, non vi fossero cariche elettriche di alcun tipo all'interno della stanza.

Questo principio può essere osservato in cavi e scanner e ci sono altri oggetti che, in sé, agiscono come gabbie di Faraday, come automobili, ascensori o aeroplani.

Contributi principali di Faraday

Costruzione di dispositivi "rotazione elettromagnetica"

Dopo che il fisico e chimico danese Hans Christian Ørsted (1777-1851) scoprì che il fenomeno dell'elettromagnetismo, Humphry Davy e William Hyde Wollaston (1776-1828) tentarono e fallivano nel tentativo di progettare un motore elettrico a motore elettrico.

Faraday, dopo aver discusso con i due scienziati su questo, è riuscito a creare due dispositivi che hanno lasciato il posto a quella che ha chiamato "rotazione elettromagnetica".

Uno di questi dispositivi, attualmente noto come "motore omopolare", ha generato un movimento circolare continuo, che è stato prodotto dalla forza magnetica circolare attorno a un filo, che si è esteso a un contenitore di mercurio con un magnete all'interno. Fornire al filo una batteria chimica, ruoterebbe attorno al magnete.

Questo esperimento era la base della moderna teoria elettromagnetica. L'emozione di Faraday è stata tale dopo questa scoperta, che ha pubblicato i risultati senza consultare Wollaston o Davy, che ha portato a una controversia all'interno della Royal Society e al compito di Faraday ad altre attività diverse dall'elettromagnetismo.

Liquefazione a gas e raffreddamento (1823)

Basato sulla teoria di John Dalton (1766-1844) in cui dichiarò che tutti i gas potevano essere portati in uno stato liquido, Faraday dimostrava attraverso un esperimento la veridicità di questa teoria, oltre a sedersi le basi con cui i moderni frigoriferi e congelatori.

Per liquefazione o liquefazione (aumento della pressione e diminuzione della temperatura del gas) del cloro e dell'ammoniaca in uno stato gassoso, Faraday è riuscito a portare queste sostanze che erano state considerate "stato gassoso permanente" allo stato liquido.

Inoltre, è riuscito a restituire l'ammoniaca al suo stato gassoso, osservando che durante questo processo è stato generato un raffreddamento.

Questa scoperta ha mostrato che una pompa meccanica potrebbe trasformare un gas a temperatura ambiente in liquido, produrre raffreddamento quando si ritorna al suo stato gassoso e viene nuovamente compressa in liquido.

Può servirti: 20 invenzioni del Rinascimento che hanno cambiato il mondo

Discovery of Benzene (1825)

Faraday ha scoperto la molecola di benzene essendo isolato e identificato da un residuo oleoso, derivato dalla produzione di gas di illuminazione, che ha dato il nome di "Bicarburet di idrogeno".

Questa scoperta è stata un risultato importante della chimica, a causa delle applicazioni pratiche del benzene.

Discovery di induzione elettromagnetica (1831)

L'induzione elettromagnetica è stata la grande scoperta di Faraday, che è riuscita a collegare due solenoidi di filo intorno alle estremità opposte di un anello di ferro.

Faraday collegava un solenoide a un galvanometro e lo osservò mentre collegava e disconnetteva l'altro dalla batteria.

Durante la disconnessione e il collegamento del solenoide, poteva osservare che quando passava la corrente attraverso un solenoide, un'altra corrente veniva temporaneamente indotta nell'altra.

La causa di questa induzione è dovuta alla variazione del flusso magnetico che si è verificato quando si è disconnesso e collegato la batteria.

Questo esperimento è attualmente noto come "induzione reciproca", che si verifica quando il cambiamento di corrente in un induttore induce una tensione in un altro induttore vicino. Questo è il meccanismo con cui i trasformatori lavorano.

Leggi sull'elettrolisi (1834)

Michael Faraday è stato anche uno dei principali responsabili della creazione della scienza dell'elettrochimica, la scienza responsabile della creazione delle batterie attualmente utilizzate dai dispositivi mobili.

Mentre faceva ricerche sulla natura dell'elettricità, Faraday ha formulato le sue due leggi di elettrolisi.

Il primo di questi Stati che la quantità di sostanza depositata in ciascun elettrodo di una cella elettrolitica è direttamente proporzionale alla quantità di elettricità che passa attraverso la cella.

La seconda di queste leggi afferma che le quantità di diversi elementi depositati da una determinata quantità di elettricità sono nella proporzione della loro sostanza chimica equivalente.

Il matematico James Clerk Maxwell ha modellato queste leggi nella seguente equazione:

Faraday Effect Discovery (1845)

Conosciuto anche come rotazione di Faraday, questo effetto è un fenomeno magnetico-politico, che è l'interazione tra luce e un campo magnetico in un mezzo.

L'effetto Faraday provoca la rotazione di un piano di polarizzazione, che è linearmente proporzionale alla componente del campo magnetico nella direzione di propagazione.

Faraday credeva fermamente che la luce fosse un fenomeno elettromagnetico e quindi dovrebbe essere influenzata dalle forze elettromagnetiche.

Pertanto, dopo una serie di prove senza successo, ha continuato a provare un solido pezzo di vetro che contiene tracce di piombo, che fatte nei suoi giorni di produzione di vetro.

In questo modo osservò che quando un raggio di luce polarizzata passò attraverso il vetro, nella direzione di una forza magnetica, la luce polarizzata ruotava a un angolo proporzionale alla resistenza del campo magnetico.

Quindi ha provato questo con diversi solidi, liquidi e gas ottenendo elettromagneti più forti.

Discovery of Diamagnetism (1845)

Faraday ha scoperto che tutti i materiali hanno una repulsione debole nei confronti dei campi magnetici, che chiamavano diamagnetism.

Cioè, creano un campo magnetico indotto contrario a un campo magnetico applicato esternamente, respinto dal campo magnetico applicato.

Inoltre, ha scoperto che i materiali paramagnetici si comportano in modo opposto, attratto da un campo magnetico esterno applicato.

Faraday ha mostrato che questa proprietà (diamagnetica o paramagnetica) è presente in tutte le sostanze. Il diamagnetismo indotto con magneti extrafuertes può essere utilizzato per produrre levitazione.

Riferimenti

1. Michael Faraday. Recuperato da.Wikipedia.org.
2. Michael Faraday. Recuperato da.Wikipedia.org.
3. Benzene. Recuperato da.Wikipedia.org.
4. Liquefazione del gas. Recuperato da.Wikipedia.org.
5. Le leggi dell'elettrolisi di Faraday. Recuperato da.Wikipedia.org.