Τρίτη, 29 Αυγούστου 2017

Σαν σήμερα ... 1831, ο Faraday ολοκληρώνει με επιτυχία το πείραμα της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.



Η σελίδα με τις ιδιόχειρες σημειώσεις του Faraday,
όπου περιγράφεται ό,τι έκανε στις 29 Αυγούστου 1831

Σαν σήμερα, στις 29 Αυγούστου 1831, σύμφωνα με τις λεπτομερείς σημειώσεις που κρατούσε ο ίδιος, ο Mickael Faraday (Μάικλ Φαραντέι) ολοκλήρωσε με επιτυχία την προσπάθειά του να παράγει ηλεκτρικό ρεύμα από μαγνητισμό. 
Η προσπάθεια αυτή είχε ξεκινήσει καιρό πριν.Θα μπορούσαμε να πούμε ότι είχε ξεκινήσει από το 1820, όταν ο Δανός Hans Christian Oersted (Χανς Κρίστιαν Έρστεντ) με το περίφημο πείραμά του στην Κοπεγχάγη είχε αποδείξει ότι το ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργεί μαγνητισμό. Ουσιαστικά ήταν η πρώτη πειραματική απόδειξη ότι υπάρχει σχέση ανάμεσα στον ηλεκτρισμό και τον μαγνητισμό.
Το 1821 ο Φαραντέι, εργαζόμενος ως βοηθός παρασκευαστής στο Royal Insitution (Βασιλικό Ίδρυμα) του Λονδίνου επανέλαβε το πείραμα του Έρστεντ και συνέχισε να ασχολείται με τα πειράματα του ηλεκτρισμού. Το ερώτημα που είχε ανακύψει μέσα από την έρευνα της εποχής ήταν: Μπορεί να επιτευχθεί το ανάποδο από αυτό που είχε αποδείξει ο Έρστεντ; Δηλαδή, να δημιουργηθεί ηλεκτρικό ρεύμα από μαγνητισμό;

Το εργαστήριο του Φαραντέι, όπως εκτίθεται στο Μουσείο Φαραντέι 

Η ημερομηνία της 29ης Αυγούστου του 1831 είναι η πιο σημαδιακή για τις προσπάθειες του Φαραντέι, όταν αυτός πλέον εργαζόταν ως διευθυντής του εργαστηρίου του Βασιλικού Ιδρύματος.

Ας αφήσουμε όμως τις ίδιες τις σημειώσεις του να περιγράψουν ό,τι έκανε και παρατήρησε εκείνη την ημέρα του Αυγούστου ο μεγάλος Άγγλος πειραματιστής. (Προηγείται το αγγλικό κείμενο με πλάγια στοιχεία και ακολουθεί η μετάφραση στα ελληνικά. Επειδή, όπως είναι φανερό, είναι εργαστηριακές σημειώσεις, το αρχικό κείμενο δεν παρουσιάζει γραμματική πληρότητα και η μετάφραση σε ορισμένα σημεία είναι "περιγραφική").  

"  Aug  29th  1831                    

29 Αυγούστου 1831

1.  Expts on the production of Electricity from Magnetism, etc. etc. 

1. Πειράματα σχετικά με την παραγωγή Ηλεκτρισμού από Μαγνητισμό, κλπ, κλπ.

2. Have had an iron ring made (soft iron), iron round and 7/8 inches thick and ring 6 inches in external diameter. Wound many coils of copper wire round one half, the coils being separated by twine and calico – there were 3 lengths of wire each about 24 feet long and they could be connected as one length or used as separate lengths. By trial with a trough each was insulated from the other. Will call this side of the ring A. On the other side but separated by an interval was wound wire in two pieces together amounting to about 60 feet in length, the direction being as with the former coils; this side call B. 

2. Είχα φτιάξει ένα σιδερένιο δακτυλίδι (από μαλακό σίδερο), στρογγυλό σιδερένιο (δακτυλίδι) πάχους 7/8 της ίντσας και δακτύλιο εξωτερικής διαμέτρου 6 ιντσών. Συγκέντρωση πολλών πηνίων από σύρμα χαλκού γύρω από το μισό (δακτυλίδι), τα πηνία ξεχωρίζουν με σπάγκο και calico - υπήρχαν 3 μήκη σύρματος κάθε ένα περίπου με μήκος 24 πόδια και θα μπορούσαν να συνδεθούν ως ένα μήκος ή να χρησιμοποιηθούν ως χωριστά μήκη. Βάζοντας (κάθε σύρμα) σ’ ένα αυλάκι το καθένα ήταν μονωμένο από το άλλο. Θα ονομάσουμε  αυτή την πλευρά του δακτυλίου Α. Από την άλλη πλευρά, μόλις διαχωρισμένο από ένα κενό ήταν τυλιγμένο σύρμα σε δύο κομμάτια συνολικού μήκους περίπου 60 ποδών, η κατεύθυνση ήταν όπως και με τα προηγούμενα πηνία. Αυτή την πλευρά ας την καλέσουμε  Β.

Το πηνίο που χρησιμοποίησε ο Φαραντέι στο τελικό του πείραμα, 
όπως φυλάσσεται σήμερα στο Μουσείο Φαραντέι 
(διαστάσεις του πηνίου, ύψος: 32mm,  διάμετρος: 170mm)

3.  Charged a battery of 10 pr. plates 4 inches square. Made the coil on B side one coil and connected its extremities by a copper wire passing to a distance and just over a magnetic needle (3 feet from iron ring). Then connected the ends of one of the pieces on A side with battery; immediately a sensible effect on needle. It oscillated and settled at last in original position. On breaking connection of A side with Battery again a disturbance of the needle. 

3. Φορτίστηκε μια μπαταρία (που αποτελείτο) από 10 πλάκες (με εμβαδό) 4 τετραγωνικές ίντσες η κάθε μια. Έκανα το πηνίο στην πλευρά Β ένα (ενιαίο) πηνίο και συνέδεσα τα άκρα του με ένα σύρμα χαλκού που διέρχεται σε (μικρή) απόσταση και λίγο πάνω από μία μαγνητική βελόνα (3 πόδια από το σιδερένιο δακτυλίδι). Στη συνέχεια, συνδέθηκαν τα άκρα του ενός από τα κομμάτια στην πλευρά Α με την μπαταρία. Αμέσως (εμφανίστηκε) μια εμφανής επίδραση στη βελόνα. Ταλαντώθηκε και τελικά επέστρεψε στην αρχική της θέση. Διακόπτοντας τη σύνδεση της πλευράς Α με την μπαταρία ξανα(εμφανίστηκε) διαταραχή της βελόνας.

4. Made all the wires on A side one coil and sent current from battery through the whole. Effect on needle much stronger than before. 

4. Συνέδεσα όλα τα καλώδια της Α πλευράς σ’ ένα πηνίο και έστειλα ρεύμα από τη μπαταρία σε όλο (το σύστημα).  Η επίδραση στη βελόνα ήταν πολύ ισχυρότερη από πριν.

5. The effect on the needle then but a very small part of that which the wire communicating directly with the battery could produce.

5. Η επίδραση στη βελόνα (υπήρχε) τότε, (αλλά η επίδραση) ήταν πολύ μικρό μέρος αυτής που θα μπορούσε να παραχθεί, αν το σύρμα επικοινωνούσε (ήταν συνδεδεμένο κατευθείαν) με την μπαταρία."     

Θεωρώντας ότι το ηλεκτρικό ρεύμα 'επάγεται' στο δεύτερο σύρμα, η ονομασία που αποδόθηκε στο φαινόμενο ήταν 'επαγωγή' ή "ηλεκτρομαγνητική επαγωγή". 

Διάγραμμα της πειραματικής διάταξης του Φαραντέι

Όλα αυτά τα πειράματα τα περιέγραψε σε δύο εργασίες που παρουσίασε στην Royal Society (Βασιλική Ένωση) του Λονδίνου στις 24 Νοεμβρίου 1831 και στις 12 Ιανουαρίου 1832 κάτω από τον τίτλο "Experimental researches into electricity" ("Πειραματικές έρευνες στον ηλεκτρισμό").

Λέγεται, ότι σε κάποια από τις παρουσιάσεις του, ένας από τους ακροατές τον ρώτησε (με ελαφρά ειρωνικό τόνο): 'Και που νομίζετε ότι θα χρησιμεύσει αυτή η ανακάλυψή σας, κ. Φαραντέι;". Και ο Φαραντέι απάντησε: "Που νομίζετε ότι χρησιμεύει ένα νεογέννητο μωρό;".     

Ένα σημερινό βίντεο με το πείραμα της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής του Φαραντέι (από τον tasosne).

Οι εργασίες του Φαραντέι από τα αρχεία του Βασιλικού Ινστιτούτου. 

Δοκιμάστε μια εικονική περιήγηση στο Μουσείο Φαραντέι. 

Ένα εκπληκτικό πείραμα ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.

Πηγή: Today in Science History

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου