MICHAEL FARADAY : 전기, 실험 및 기여 - 과학 - 2025

Michael Faraday (Newington Butt, 1791 년 9 월 22 일-Hampton Court, 1867 년 8 월 25 일)는 영국 출신의 물리학 자이자 화학자였으며 전자기학 및 전기 화학 분야에 주요 공헌을했습니다. 과학과 인류에 대한 그의 공헌 중에서 우리는 전자기 유도, 반자성 및 전기 분해에 대한 그의 연구를 강조 할 수 있습니다.

가족의 경제적 여건으로 인해 패러데이는 정규 교육을 거의받지 못했기 때문에 14 살 때부터 제본업자로서의 견습 기간 동안 많은 양의 독서를함으로써 이러한 결함을 메우는 일을 담당했습니다.

과학자에게 가장 큰 영향을 미친 책 중 하나는 Isaac Watts의 The Improvement of the Mind입니다.

패러데이는 훌륭한 실험자였으며 그의 연구 결과를 이해하기 쉬운 언어로 전달했습니다. 그의 수학적 능력이 최고는 아니었지만 James Clerk Maxwell은 그의 작업과 다른 사람들의 작업을 방정식 그룹으로 요약했습니다.

맥스웰 서기의 말 : "힘의 선을 사용하는 것은 패러데이가 정말로 훌륭한 수학자 였음을 보여 주며, 미래의 수학자들은 그로부터 가치 있고 비옥 한 방법을 도출 할 수있었습니다."

국제 단위계 (SI)의 전기 용량 단위는 그의 명예에서 패러 드 (F)라고 불립니다.

화학자로서 패러데이는 벤젠을 발견하고 산화수 체계 인 염소 포 접물에 대한 연구를 수행했으며 분젠 버너의 전신으로 알려진 것을 만들었습니다. 또한 그는 양극, 음극, 전자 및 이온이라는 용어를 대중화했습니다.

물리학 분야에서 그의 연구와 실험은 전기와 전자기에 중점을 두었습니다.

자기장에 대한 그의 연구는 전자기장의 개념을 발전시키는 데있어 기본이되었으며, 자신이 "전자기 회전 장치"라고 명명 한 그의 발명은 현재 전기 모터의 선구자였습니다.

전기

Michael Faraday는 1791 년 9 월 22 일 영국 런던 남부에 위치한 Newington Butt라는 동네에서 태어났습니다. 그의 가족은 부유하지 않았기 때문에 그의 정규 교육은 그다지 광범위하지 않았습니다.

마이클의 아버지는 제임스라는 이름으로 기독교 교리의 실천가였습니다. 그녀의 어머니 이름은 Margaret Hastwell이었고 James와 결혼하기 전에 가사 노동자로 일했습니다. Michael은 3 명의 형제 자매가 있었고 결혼 한 자녀의 마지막 두 번째였습니다.

Michael이 14 살이었을 때 그는 서점이자 제본업자였던 George Riebau와 함께 일했습니다. Michael은이 작업에 7 년 동안 머물 렀으며 그 동안 독서에 훨씬 더 가까워 질 수있었습니다.

이때 그는 과학적 현상, 특히 전기와 관련된 현상에 매료되기 시작했습니다.

훈련 심화

1812 년 20 세에 마이클은 왕립 필 하모닉 소사이어티를 설립 한 영국 음악가 윌리엄 댄스가 거의 항상 초대 한 여러 회의에 참석하기 시작했습니다.

Michael이 접근 한 연사 중 일부는 영국 철학자이자 과학자 인 John Tatum과 영국 출신의 화학자 Humphry Davy였습니다.

Humphry Davy와의 관계

Michael Faraday는 매우 체계적인 사람이었고 그가 Davy에게 보낸 매우 구체적인 메모와 함께 일자리를 요청하는 메모를 썼습니다.

이 노트는 약 300 페이지의 책을 구성했고 Davy는 그것들을 매우 좋아했습니다. 후자는 얼마 후 실험실에서 사고를 당하여 시력이 심각하게 손상되었습니다.

이러한 맥락에서 Davy는 Faraday를 그의 조수로 고용했습니다. 동시에-1813 년 3 월 1 일-패러데이는 Royal Institution의 화학 조교가되었습니다.

유럽 ​​여행

1813 년에서 1815 년 사이 Humphry Davy는 유럽의 여러 국가를 여행했습니다. 당시 그가 가지고 있던 하인은 여행에 참석하지 않기로 결정했기 때문에 그의 기능은 화학 조수 였음에도 불구하고 하인의 임무를 완수해야하는 사람이었습니다.

당시 영국 사회는 극도로 계급 지향적이었다고하여 패러데이는 열등한 성격을 가진 남자로 여겨졌다.

Davy의 아내조차도 Faraday를 하인처럼 대하고 그녀의 마차에 그를 받아들이거나 그들과 함께 식사를하는 것을 거부했다.

이번 여행은 그가받은 불리한 대우의 결과로 패러데이에게 매우 안 좋은 시간을 의미했지만 동시에 유럽에서 가장 중요한 과학 및 학문 분야와 직접 접촉 할 수 있음을 의미했습니다.

전기에 대한 헌신

1821 년에 Michael Faraday는 전기, 자기 및 두 요소의 가능성을 연구하는 데 전적으로 전념했습니다.

1825 년에 Davy는 중병에 걸렸기 때문에 Faraday가 실험실에서 그의 교체가되었습니다. 이것은 그가 몇 가지 이론을 제안했을 때였습니다.

가장 관련성이 높은 것 중 하나는 전기와 자기, 그리고 빛이 통일 된 성격을 가진 3 인조 역할을한다는 개념이었습니다.

같은 해, 패러데이는 특히 어린이를 겨냥하고 당시 가장 중요한 과학적 진보와 그 분야의 다양한 일화와 이야기를 다룬 Royal Institution 's Christmas Lectures라는 Royal Institution에서 강의를 시작했습니다. 과학.

이 강연의 의도는 그에게 일어난 것처럼 공식적인 연구에 참석할 기회가 없었던 아이들에게 과학을 더 가까이 다가가는 것이 었습니다.

결혼

1821 년 패러데이는 사라 버나드와 결혼했습니다. 그들의 가족은 같은 교회에 참석했고 그곳에서 만났습니다.

패러데이는 평생 매우 종교적인 사람이었으며 스코틀랜드 교회에서 파생 된 산데 마니아 나 교회의 추종자였습니다. 그는 2 년 연속 집사이자 심지어 사제가 된 이후 교회에 적극적으로 참여했습니다.

패러데이와 버나드의 결혼 생활에서 태어난 아이는 없습니다.

발명의 해

패러데이의 다음 해는 발명과 실험으로 가득 차있었습니다. 1823 년에 그는 염소의 액화 과정 (기체 또는 고체 상태에서 액체 상태로의 변화)을 발견했으며 2 년 후인 1825 년에 벤젠에 대한 동일한 과정을 발견했습니다.

1831 년 패러데이는 전자기 유도를 발견했으며, 이로부터 소위 패러데이의 법칙 또는 전자기 유도 법칙이 생성되었습니다. 1 년 후인 1832 년에 그는 옥스퍼드 대학교에서 민법 박사 명예로 임명되었습니다.

4 년 후 패러데이는 감전 보호 상자 역할을하는 메커니즘을 발견했습니다. 이 상자는 패러데이 케이지라고 불 렸으며 나중에 오늘날에도 가장 널리 사용되는 발명품 중 하나가되었습니다.

1845 년에 그는 빛과 자기 사이의 명확한 상호 작용을 반영하는 효과를 발견했습니다. 이 효과를 패러데이 효과라고합니다.

인정

잉글랜드 군주제는 패러데이에게 경의 임명을 제안했고, 그의 종교적 신념에 반하는 것을 고려하여 여러 번 거절했습니다. 패러데이는이 약속을 인정과 허영심에 대한 검색과 연관 시켰습니다.

왕립 학회는 또한 그가 회장이 될 것을 제안했고 패러데이는 두 차례에 걸쳐이 제안을 거부했습니다.

스웨덴 왕립 과학 아카데미는 1838 년에 그를 외국 회원으로 임명했습니다. 1 년 후 패러데이는 신경 쇠약에 시달렸습니다. 잠시 후 그는 공부를 계속했습니다.

1844 년에 프랑스 과학 아카데미는 8 명의 인격이었던 외국 회원들에게 그것을 통합했습니다.

마지막 해

1848 년에 마이클 패러데이는 은총과 은총의 집을 얻었습니다.이 집은 영국 국가에 속한 집 들이며, 국가에 제공된 봉사에 감사를 드리기 위해 해당 국가의 관련 인물들에게 무료로 제공되었습니다.

이 집은 Hampton Court의 Middlesex에 있었고 Faraday는 1858 년부터 그 집에 살았습니다. 그가 나중에 죽었던 것은 그 집에있었습니다.

이 기간 동안 영국 정부는 그에게 연락하여 1853 년과 1856 년 사이에 발생한 크림 전쟁의 틀에서 화학 무기를 만드는 과정에서 그들을 지원해달라고 요청했습니다. 패러데이는이를 거부했습니다. 이 제안은 해당 프로세스에 참여하는 것이 비 윤리적이라고 생각했기 때문입니다.

죽음

마이클 패러데이는 1867 년 8 월 25 일 75 세의 나이로 사망했습니다. 이 순간의 흥미로운 일화는 그가 거절 한 유명한 웨스트 민스터 수도원의 매장지에 대한 제안을 받았다는 것입니다.

그러나이 교회 안에는 패러데이를 기리는 명판이 있으며 아이작 뉴턴의 무덤 근처에 있습니다. 그의 시체는 Highgate Cemetery의 반대 지역에 있습니다.

실험

Michael Faraday의 삶은 발명과 실험으로 가득했습니다. 다음으로 그가 수행했고 인류에게 탁월한 두 가지 실험을 자세히 설명하겠습니다.

패러데이의 법칙

소위 패러데이의 법칙 또는 전자기 유도의 법칙을 입증하기 위해 마이클 패러데이는 절연 전선을 감은 튜브 형태의 판지를 가져 왔습니다. 이런 식으로 그는 코일을 형성했습니다.

그 후 그는 코일을 가져와 전압계에 연결하여 자석이 코일을 통과하게하면서 유도 기전력을 측정했습니다.

이 실험의 결과로 패러데이는 정지 상태의 자석은 기전력을 생성 할 수 없지만 정지 상태에서는 높은 자기장을 생성한다고 결정했습니다. 이것은 코일을 통해 플럭스가 변하지 않는다는 사실에 반영됩니다.

자석이 코일에 접근하면 자석이 코일 내부에 효과적으로 들어갈 때까지 자속이 빠르게 증가합니다. 자석이 코일을 통과하면이 자속이 떨어집니다.

패러데이 케이지

패러데이 케이지는이 과학자가 전기 방전으로부터 요소를 보호 할 수있는 구조였습니다.

패러데이는 1836 년에이 실험을 수행했는데, 전도체의 초과 전하가 전도체에 의해 둘러싸인 것이 아니라 외부에 영향을 미친다는 사실을 깨달았습니다.

이를 증명하기 위해 패러데이는 방 벽에 알루미늄 호일을 깔고 방 외부의 정전기 발생기를 통해 고전압 방전을 생성했습니다.

Electroscope를 통한 검증 덕분에 Faraday는 실제로 실내에 어떤 종류의 전하도 없다는 것을 확인할 수있었습니다.

이 원리는 오늘날 케이블과 스캐너에서 관찰 할 수 있으며, 자동차, 엘리베이터 또는 비행기와 같이 그 자체로 패러데이 케이지 역할을하는 다른 물체가 있습니다.

주요 기여

"전자기 회전"장치의 구성

덴마크의 물리학 자이자 화학자 인 Hans Christian Ørsted가 전자기 현상을 발견 한 후 Humphry Davy와 William Hyde Wollaston은 전기 모터를 설계하려고 시도했지만 실패했습니다.

패러데이는이 문제에 대해 두 과학자와 논쟁 한 후 "전자기 회전"이라고 부르는 두 가지 장치를 만들 수있었습니다.

현재 "호모 폴라 모터"로 알려진이 장치 중 하나는 내부에 자석이있는 수은 용기까지 확장 된 와이어 주변의 원형 자기력에 의해 생성 된 연속적인 원형 운동을 생성했습니다. 화학 배터리로 전선에 전류를 공급하면 자석을 중심으로 회전합니다.

이 실험은 현대 전자기 이론의 기초를 제공했습니다. 패러데이는 Wollaston이나 Davy와 협의하지 않고 결과를 발표 한 결과, 왕립 학회 내에서 논쟁을 불러 일으켰고, 전자기학 이외의 활동에 대한 패러데이의 임무는 이번 발견 이후에 흥분했습니다.

가스 액화 및 냉동 (1823)

모든 가스가 액체 상태가 될 수 있다고 언급 한 John Dalton의 이론을 기반으로 패러데이는 현대 냉장고와 냉동고가 작동하는 기반을 가정 한 것 외에도 실험을 통해이 이론의 진실성을 입증했습니다. .

가스 상태의 염소와 암모니아를 액화 또는 액화 (가스의 압력 증가 및 온도 감소)함으로써 패러데이는 이러한 물질을 "영구적 인 기체 상태"로 간주되었던 액체 상태로 만들 수있었습니다.

또한 그는 암모니아를 기체 상태로 되돌 리면서이 과정에서 냉각이 발생하는 것을 관찰했습니다.

이 발견은 기계식 펌프가 실온에서 기체를 액체로 변환하고 기체 상태로 돌아 왔을 때 냉각을 생성하고 다시 액체로 압축 할 수 있음을 보여주었습니다.

벤젠 발견 (1825 년)

패러데이는 벤젠 분자를 "수소의 Bicarburet"이라는 이름을 붙인 조명 가스 생산에서 파생 된 유성 잔류 물에서 분리하고 확인함으로써 발견했습니다.

이 발견이 벤젠의 실제 적용으로 인해 화학의 중요한 성과라고 가정합니다.

전자기 유도의 발견 (1831 년)

전자기 유도는 패러데이의 위대한 발견으로 철 링의 반대쪽 끝에 두 개의 와이어 솔레노이드를 연결함으로써 달성했습니다.

패러데이는 하나의 솔레노이드를 검류계에 연결하고 배터리에서 다른 솔레노이드를 연결하고 분리하는 것을 관찰했습니다.

솔레노이드를 분리하고 연결함으로써 그는 한 솔레노이드에 전류가 흐르면 다른 솔레노이드에 일시적으로 다른 전류가 유도되는 것을 관찰 할 수있었습니다.

이 유도의 원인은 배터리를 분리하고 연결할 때 발생하는 자속의 변화 때문입니다.

이 실험은 이제 "상호 유도"로 알려져 있는데, 이는 한 인덕터의 전류 변화가 근처의 다른 인덕터에 전압을 유도 할 때 발생합니다. 이것이 변압기가 작동하는 메커니즘입니다.

전기 분해 법칙 (1834 년)

Michael Faraday는 또한 현재 모바일 장치에서 사용되는 배터리를 만드는 과학 인 전기 화학 과학의 창안을 담당 한 주요 책임자 중 한 명이었습니다.

전기의 특성에 대한 연구를 수행하는 동안 패러데이는 두 가지 전기 분해 법칙을 공식화했습니다.

첫 번째는 전해조의 각 전극에 증착 된 물질의 양이 셀을 통과하는 전기의 양에 정비례한다는 것을 나타냅니다.

이 법칙 중 두 번째 법칙은 주어진 양의 전기에 의해 퇴적 된 다른 원소의 양이 동등한 화학적 무게의 비율에 있음을 명시합니다.

패러데이 효과의 발견 (1845)

패러데이 회전이라고도하는이 효과는 자기 광학 현상으로 매체에서 빛과 자기장 사이의 상호 작용입니다.

패러데이 효과는 전파 방향으로 자기장의 구성 요소에 선형으로 비례하는 편광 평면의 회전을 유발합니다.

패러데이는 빛이 전자기 현상이므로 전자기력의 영향을 받아야한다고 굳게 믿었습니다.

그래서 일련의 실패한 시험 끝에 그는 납이 함유 된 단단한 유리 조각을 계속 테스트했습니다.

이런 식으로 그는 편광 된 빛이 자기력의 방향으로 유리를 통과 할 때 편광 된 빛이 자기장의 세기에 비례하는 각도로 회전하는 것을 관찰했습니다.

그런 다음 더 강한 전자석을 얻어 다양한 고체, 액체 및 기체로 이것을 테스트했습니다.

반자성의 발견 (1845)

패러데이는 모든 물질이 자기장에 대해 약한 반발력을 가지고 있음을 발견했으며이를 반자성이라고했습니다.

즉, 외부에서인가 된 자기장과 반대 방향으로 유도 자기장을 생성하여인가 된 자기장에 의해 반발합니다.

그는 또한 상자성 물질이 적용된 외부 자기장에 끌려 반대 방향으로 거동 함을 발견했습니다.

패러데이는이 속성 (반자성 또는 상자성)이 모든 물질에 존재한다는 것을 보여주었습니다. 매우 강한 자석으로 유도 된 반자성은 부상을 일으키는 데 사용될 수 있습니다.

참고 문헌

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