تماس با من
پروفایل
نویسنده وبلاگ عباس یوسفی
لینک دوستان

کیف زنانه و مردانه

ساعت مچی مردانه و زنانه

صابون کوسه

بالون آرزو

کيف زنانه

عروسک

عينک آفتابي

عينک ريبن

هديه تولد براي آقايان

هديه تولد براي دختر

هديه تولد براي خانم ها

هديه تولد براي پسر

خريد ساعت مچي مردانه

خريد ساعت مچي زنانه

دکوري


      آدمای گنده (زندگینامه انسانهای بزرگ تاریخ علم)

مایکل فارادی نویسنده: عباس یوسفی - ۱۳۸۸/٧/۱٥

<span class=مایکل فارادی فرزند نعل بند فقیری است که در بیست و دوم سپتامبر 1791 در انگلستان متولد شد. او به رغم آموزش رسمی کمی که دیده بود ادیسون زمان خود شد. در سیزده سالگی در دکان صحافی به عنوان شاگرد مشغول کار شد و هنگام فراغت به مطالعه کتابهای موجود در دکان صحافی می پراخت. مطالعه یکی از تألیفات شیمی دان سوئیسی ژان مارسه او را به خط سیر علوم وارد نمود. فارادی از آن پس در کلاس سر همفری دیوی (شیمی دان مشهور) حاضر می شد و مقالاتی هم در این باره می نوشت و برای استاد می فرستاد. او با خودآموزی در علم تا آنجا پیش رفت که برجسته ترین فیزیکدان آزمایشگر عصر خود شد.

در سال 1813 سر همفری دیوی او را به عنوان دستیار خود انتخاب نمود. در آغاز فارادی می بایست فقط کارهای جزئی و بی اهمیت از قبیل جارو کشیدن کف آزمایشگاه و تمیز کردن آزمایشگاه را انجام می داد ولی او همیشه چشم و گوشش را باز نگه می داشت و هرگاه فرصت دست می داد تجربیات آزمایشگاهی خود را انجام می داد. فارادی به مبحث الکتریسیته علاقه خاصی داشت. در آن زمان می دانستند که هرگاه جریان های الکتریکی از میان مایعات خاصی عبور داده شوند جریان الکتریکی مایع را به عناصر تشکیل دهنده آن تجزیه می کند، بنابراین مثلاً جریان الکتریکی می تواند آب را به دو ماده گازی شکل اکسیژن و هیدروژن تجزیه کند یا اگر مثلاً جریانی الکتریکی را از میان محلول نیترات نقره عبور دهند نقره خالص رسوب می کند، این فرایند را الکترولیز می نامند.

فارادی در سال 1821 نخستین موتور الکتریکی را ساخت. البته این هنوز موتوری بسیار ساده و ضعیف تر از آن بود که بتواند کاری انجام دهد. ولی به هر حال این موتور اختراع معرکه ای بود که روزی پس از بهینه سازی و تکامل، ماشینهای پرقدرتی را برای هر خط کاری قابل تصوری به کار می انداخت. فارادی به این ترتیب توجه جهان علمی آن روز را به خود جلب کرد و در سال 1824 به عنوان استاد انجمن سلطنتی انگلستان در لندن برگزیده شد. دیوی نسبت به فارادی نظر خوبی نداشت و او را همان شاگرد فقیر سابق می دانست در صورتی که در این هنگام فارادی مقامی همانند دیوی کسب نموده بود. فارادی درسال 1831 روندی را که طی آن نخستین موتور الکتریکی را به کار انداخت به طور معکوس تجزیه کرد. در موتور الکتریکی او از الکتریسیته برای ایجاد حرکت استفاده کرده بود. حال می خواست از حرکت برای تولید الکتریسیته استفاده کند. او زمانی به این فکر افتاد که در حال انجام آزمایشهایی با آهنربا بود. آهن ربای فارادی از جنس آهن بود. نیروی مغناطیسی یا جاذبه آهنربا به طور نامرئی در فضای اطراف آهن ربا گسترده است که این فضا را میدان مغناطیسی یا میدان نیرو می نامند. فارادی کشف کرد که چگونه می توان برق تولید کرد. نخستین ژنراتور یا به عبارت دیگر مولد برق فارادی از یک صفحه مدور مسی تشکیل می شد که میان دو انتهای یک آهن ربای نعل اسبی به وسیله محوری استقرار یافته بود و بوسیله یک اهرم حرکت دستی چرخانده می شد. وقتی این صفحه مدور با سرعت در میدان مغناطیسی می چرخید جریان الکتریکی ایجاد می شد که این جریان از طریق یک جفت سیم مسی به نقطه دلخواه هدایت می شد.

فارادی در سالهای 1831 و 1832 اثر خود را که شامل «الکتریسیته القایی» بود به جامعه پادشاهی داد و همین اثر بود که نام او را در دنیا ابدی ساخت. شهرت او بیش از هرچیز به پاس کشف پدیده القاء الکترومغناطیسی است که سبب توفیق وی در آن آزمایش مقدماتی هانس کریستین اورستد بود. آن آزمایش نشان می داد که عقربه قطب نمایی که در مجاورت یک سیم حامل جریان برق واقع باشد از راستای خود منحرف می شود. فارادی دریافت که در هر دو زمینه الکتریسیته و مغناطیس، خواص بوسیله نیروهایی که در راستاهای نامرئی به نام راستای خطوط نیرو یا میدان اثر می کنند منتقل می شود. این کشف او آغازگر نظریه میدانها و در حکم برداشتن یک قدم در آن زمینه بود.

کمک مهم فارادی به پیشرفت فیزیک جلب توجه دست اندرکاران به میدان نامرئی نیرو بود که امروزه از اهداف اصلی پژوهش در کلیه زمینه ها از ذرات درون هسته اتم گرفته تا فضاهای بین کهکشانی است. بررسی های الکتروشیمیایی فارادی نیز او را قانع ساخت که ماده از اتم هایی مختلف الجنس با بار الکتریکی موازنه شده یعنی از اتمهایی که دارای مقادیر برابری بار الکتریکی مثبت و منفی هستند درست شده است.

فارادی که در زمان حیاتش از لحاظ علمی به درجه ای عالی رسیده بود مردی متواضع، محجوب و ساده بود. او عنوان اشرافی بارون را که به وی پیشنهاد کرده بودند نپذیرفت و گفته بود : چون این لقب چیزی به من نمی آموزد بنابراین مورد استفاده ام نخواهد بود. فارادی ایجاد کننده الکتروتکنیک در بیست و پنجم اوت 1867 در سن 76 سالگی درگذشت.

 

برای دانستن بیشتر در مورد قانون القای فارادی و همچنین ژنراتورهای الکترومغناطیسی به ادامه مطلب مراجعه فرمائید.


قانون القای فارادی

قانون القای فارادی خیلی بیشتر از آنچه قابل تصور است، به ما نزدیک می‌باشد. به عنوان مثال ، اگر سیم برقی را که به یک پریز برق در منزل وصل شده است، دنبال کنیم، ممکن است تا نقاط دور دست ادامه داشته باشد. اگر به گونه‌ای قادر باشیم که این سیمها را دنبال کنیم، حتما به یک مولد برق خواهیم رسید که بر اساس قانون القای فارادی ، بین سیمها اختلاف پتانسیل برقرار کرده است. در مسیر حرکت خود از پریز برق خانه تا مولد ، با چندین ترانسفورماتور برخورد خواهیم کرد که در آنها نیز از قانون القای فارادی استفاده می‌شود. کار این ترانسفورماتورها افزایش یا کاهش اختلاف پتانسیل میان سیمها می‌باشد.

یک سیم حلقه‌ای را در نظر بگیرید که در یک میدان مغناطیسی با اندازه B قرار دارد. تعداد خطوط میدان مغناطیسی که از داخل این سطح بسته عبور می‌کند را به عنوان شار مغناطیسی تعریف کرده و با نماد phi_β نشان می‌دهند.

قانون القای فارادی بیان می‌کند که هرگاه شار مغناطیسی گذرنده از یک مدار (مسیر بسته‌ای که دو سر آن به یک گالوانومتر حساس متصل است)، به نحوی تغییر کند، آن عمل باعث ایجاد یک نیروی محرکه القایی در مدار می‌شود که به وسیله گالوانومتر قابل مشاهده است. نیروی محرکه القایی با آهنگی که شار مغناطیسی گذرنده از مدار بر حسب زمان تغییر می‌کند، برابر است. البته لازم به ذکر است که نیروی محرکه القایی با مقدار منفی تغییرات شار مغناطیسی گذرنده از مدار متناسب است و این علامت منفی از قانون لنز حاصل می‌گردد.

قانون لنز بیان می‌کند که در یک حلقه رسانای بسته جریان القایی در جهتی برقرار می‌شود که با تغییری که آن را بوجود می‌آورد، مخالفت کند. این قانون که برای جلوگیری از نقض اصل پایستگی انرژی بیان می‌شود، مربوط به جریانهای القایی است و در مورد نیروی محرکه القایی صادق نیست.

به بیان دیگر ، این قانون فقط در مورد حلقه‌های رسانای بسته بکار می‌رود. اگر حلقه نباشد، معمولا می‌توان تصور کرد که اگر بسته بود، چه اتفاقی می‌افتاد و از این راه می‌توان جهت نیروی محرکه القایی را معین نمود. اگر طبق قانون لنز عکس آن چیزی که گفته شد، عمل شود، یعنی اگر جریان القایی به تغییری که باعث بوجود آمدنش شده است، کمک کند، در این صورت قانون پایستگی انرژی نقض می‌شود.

گفتیم که نیروی محرکه القایی با آهنگ تغییرات شار مغناطیسی نسبت به زمان متناسب است. اما با توجه به تعریف شار مغناطیسی این تغییر می‌تواند به روش‌های مختلف صورت گیرد. به عبارت دیگر ، چون شار مغناطیسی با انتگرال سطحی بسته حاصلضرب داخلی B و عنصر دیفرانسیلی سطح برابر است، لذا کافی است که هر کدام از کمیتهای B (میدان مغناطیسی) ، A (مساحت مدار بسته) و θ (زاویه بین B و بردار dA که عمود بر سطح مدار و به طرف خارج است) تغییر کند.

به عنوان مثال حلقه بسته‌ای را در نظر بگیرید که دو سر آن به یک گالوانومتر متصل است. حال اگر یک آهنربای الکتریکی را به طرف حلقه نزدیک و از آن دور کنیم، ملاحظه می‌گردد که عقربه گالوانومتر منحرف می‌شود. بنابراین در مدار ، نیروی محرکه القا می‌شود.

برگرفته از: رشد

 

 

 

ژنراتورهای الکترومغناطیسی و فارادی

قبل از اینکه ارتباط بین مغناطیس و الکتریسته کشف شود، ژنراتورها از اصول الکتروستاتیک بهره می‌بردند. ماشین ویمشارت از القای الکتروستاتیک یا تأثیر کردن استفاده می‌کرد. ژنراتور واندوگراف از اثر تریبوالکتریک برق مالشی برای جدا سازی بارهای الکتریکی با استفاده از اصطکاک بین عایقها استفاده می‌کرد. ژنراتورهای الکتروستاتیک کارآمد نیستند و تنها برای آزمایشات علمی که نیازمند ولتاژهای بالا است، مناسب هستند.

در سال 1831–1832  مایکل فارادی کشف کرد که بین دو سر یک هادی الکتریکی که بصورت عمود بر یک میدان مغناطیسی حرکت می‌کند، اختلاف پتانسیلی ایجاد می‌شود. او اولین ژنراتور الکترومغناطیسی را بر اساس این اثر ساخت که از یک صفحه مسی دوار بین قطبهای یک آهنربای نعل اسبی تشکیل شده بود. این وسیله یک جریان مستقیم کوچک را تولید می کرد.

دینامو اولین ژنراتور الکتریکی قادر به تولید برق برای صنعت بود و کماکان مهمترین ژنراتور مورد استفاده در قرن بیست و یکم است. دینامو از اصول الکترومغناطیس برای تبدیل چرخش مکانیکی به یک جریان الکتریکی متناوب ، استفاده می‌کند. اولین دینامو بر اساس اصول فارادی در سال 1832 توسط هیپولیت پیکسی که یک سازنده تجهیزات بود، ساخته شد. این وسیله دارای یک آهنربای دائم بود که توسط یک هندل گردانده می‌شد. آهنربای چرخنده بگونه‌ای قرار داده می‌شد که یک تکه آهن که با سیم پوشانده شده بود، از قطبهای شمال و جنوب آن عبور می‌کرد. پیکسی کشف کرد که آهنربای چرخنده ، هر بار که یک قطبش از سیم پیچ عبور می‌کند، تولید یک پالس جریان در سیم می‌کند. به علاوه قطبهای شمال و جنوب آهنربا جریانها را در جهتهای مختلف القا می‌کنند. پیکسی توانست با اضافه کردن یک کموتاتور جریان متناوب تولیدی به این روش را به جریان مستقیم تبدیل کند.

  نظرات ()
موضوعات دانشمندان ریاضی دانشمندان فیزیک دانشمندان شیمی دانشمندان نجوم دانشمندان فلسفه دانشمندان علوم پزشکی دانشمندان زیست شناسی دانشمندان زمین شناسی دانشمندان روانشناسی دانشمندان سایر علوم دانشمندان ایرانی دانشمندان زن فهرست مخترعان مقالات مرتبط با دانشمندان
مطالب اخیر 10 دانشمند که جانشان را فدای هدفشان کردند! جیمز مارش، شیمی‌دانی که داستان زندگی‌اش می‌تواند سناریوی یک فیلم باشد! مریم میرزاخانی مریم میرزاخانی، برنده معتبرترین جایزه ریاضی جهان فردریک بانتینگ میراث گالیله: 8 سال حبس خانگی، 400 سال حضور جهانی فیروز نادری: غفاری، غولی در جامعه علمی ایران بود توصیه برنده نوبل فیزیک 2013 به دانشجویان سن و سال دانشمندشدن دانشمندان کله شق و کج خلق
پیوند ها کادو تولد برای پسر پروژه های AVR هدیه تولد برای دختر ابزار وبلاگ همه چیز در باره شبکه سايت های رنك 4