Elektromagnetismi sündmuste ajajoon

Inimeste vaimustus elektromagnetilisusest, elektrivoolude ja magnetväljade vastastikmõjust pärineb aja koidik, kui inimene vaatleb välku ja muid seletamatuid sündmusi, nagu elektrilised kalad ja angerjad. Inimesed teadsid, et nähtus on olemas, kuid see jäi müstika varju kuni 1600. aastateni, kui teadlased hakkasid teooriat sügavamale kaevama.

See avastuste ja uurimistöödega seotud sündmuste ajakava, mis viis meie tänapäevase arusaamiseni elektromagnetism näitab, kuidas teadlased, leiutajad ja teoreetikud tegid koostööd teaduse edendamiseks ühiselt.

Varasemad kirjutised elektromagnetismi kohta olid aastal 600 eKr, kui antiik-Kreeka filosoof, matemaatik ning teadlane Thales Miletusest kirjeldas oma katseid loomade karusnaha hõõrumisel mitmesugustele ainetele nagu merevaik. Thales avastas, et karusnahaga hõõrutud merevaik meelitab tolmu ja karvu, mis tekitavad staatilist elektrit, ja kui ta merevaiku piisavalt kaua hõõruda võib, võib ta hüpata isegi elektrisädemega.

Magnetiline kompass on iidne Hiina leiutis, mis tehti tõenäoliselt esmakordselt Hiinas Qini dünastia ajal, aastatel 221-206 eKr. Kompass kasutas tõelise põhja tähistamiseks lodestoni, magneesiumoksiidi. Selle kontseptsiooni ei pruukinud mõista, kuid kompassi võime osutada tõelist põhjaosa oli selge.

16. sajandi lõpupoole avaldas inglise keeles "elektriteaduse asutaja" teadlane William Gilbert väljaande "De Magnete" Ladina keeles tõlgitud järgmiselt: "magneti peal" või "kõige madalamal küljel". Gilbert oli Galileo kaasaegne inimene, kellele Gilbert avaldas muljet töö. Gilbert viis läbi mitmeid hoolikaid elektrikatseid, mille käigus avastas ta, et paljud ained on võimelised avaldama elektrilisi omadusi.

Samuti avastas Gilbert, et kuumutatud keha kaotas elektri ja niiskus takistas kõigi kehade elektrifitseerimist. Samuti märkas ta, et elektrifitseeritud ained meelitasid kõiki teisi aineid valimatult, seevastu magnet meelitas ainult rauda.

Ameerika asutaja isa Benjamin Franklin on kuulus oma äärmiselt ohtliku eksperimendi poolest, mille kohaselt ta poeg tormi ohustatud taevast läbi tuulelohe lennutas. Tuulelohe nööri külge kinnitatud võti sädeles ja laadis Leydeni purki, luues seose välgu ja elektri vahel. Pärast neid katseid leiutas ta piksevarda.

Franklin avastas, et laengutüüpe on kahte tüüpi: positiivsed ja negatiivsed: sarnaste laengutega objektid tõrjuvad üksteist ja need, kelle laengud erinevad, meelitavad üksteist. Samuti dokumenteeris Franklin laengu säilimist, teooriat, et isoleeritud süsteemil on püsiv kogulaeng.

1785. aastal töötas prantsuse füüsik Charles-Augustin de Coulomb välja Coulombi seaduse, elektromagnetilise tõmbe- ja tõukejõu määratluse. Ta leidis, et kahe väikese elektrifitseeritud keha vahel avaldatav jõud on võrdeline laengute suuruse korrutis ja varieerub pöördvõrdeliselt nende vahelise kauguse ruuduni süüdistused. Coulomb avastas pöördruutude seaduse praktiliselt suure osa elektrienergia valdkonnast. Samuti koostas ta olulist tööd hõõrdumise uurimisel.

1780. aastal Itaalia professor Luigi Galvani (1737–1790) avastasid selle elekter kahest erinevast metallist põhjustab konnajalgade tõmblemist. Ta täheldas, et konna lihas, mis riputati raudsambalraadile tema seljakolonni läbiva vasekonksu abil, läbis elavaid krampe ilma kõrvaliste põhjusteta.

Selle nähtuse arvessevõtmiseks eeldas Galvani, et konna närvides ja lihastes oli vastupidist tüüpi elektrit. Galvani avaldas oma avastuste tulemused 1789. aastal koos oma hüpoteesiga, mis haaras tolleaegsete füüsikute tähelepanu.

Itaalia füüsik, keemik ja leiutaja Alessandro Volta (1745–1827) luges Galvani uurimusi ja avastas oma töös, et kahele erinevale metallile mõjuvad kemikaalid tekitavad elektrit ilma konna eeliseta. Esimese elektriaku, voltaatilise patarei leiutas ta 1799. aastal. Vaiapatareiga tõestas Volta, et elektrit saab toota keemiliselt, ja lükkas ümber levinud teooria, mille kohaselt elektrit tootsid ainult elusolendid. Volta leiutis tekitas palju teaduslikku põnevust, pannes teisi viima sarnaseid katseid, mis viisid lõpuks elektrokeemia valdkonna arendamiseni.

1820. aastal avastas Taani füüsik ja keemik Hans Christian Oersted (1777–1851) nn Oerstedi seaduse: elektrivool mõjutab kompassinõela ja loob magnetvälju. Ta oli esimene teadlane, kes leidis seose elektri ja magnetismi vahel.

Prantsuse füüsik Andre Marie Ampere (1775–1836) leidis, et voolu kandvad juhtmed tekitavad üksteisele jõude, teatades tema elektrodünaamika teooriast 1821. aastal.

Ampere'i elektrodünaamika teooria väidab, et vooluahela kaks paralleelset osa tõmbavad üksteist, kui neis voolavad voolud samas suunas ja tõrjuvad üksteist, kui hoovused voolavad vastupidiselt suund. Kaks vooluringi osa, mis ristuvad üksteisega, tõmbavad üksteist kaldu, kui mõlemad voolud voolavad kas ristumispunkti poole või tagasi ja tõrjuvad üksteist, kui üks voolab sinna ja teine ​​sealt punkt. Kui mingi vooluahela element avaldab jõudu vooluahela mõnele teisele elemendile, kipub see jõud alati teist suruma oma suunas täisnurga all olevasse suunda.

Inglise teadlane Michael Faraday (1791–1867) töötas Londoni kuninglikus seltsis välja elektrivälja idee ja uuris voolude mõju magnetitele. Tema uurimistöös leiti, et juhi ümber loodud magnetväli kandis alalisvoolu, luues sellega aluse füüsika elektromagnetilise välja kontseptsioonile. Faraday leidis ka, et magnetism võib mõjutada valguskiiri ja kahe nähtuse vahel oli olemas seos. Sarnaselt avastas ta elektromagnetilise induktsiooni ja diamagnetismi põhimõtted ning elektrolüüsi seadused.

James Clerk Maxwell (1831–1879), Šoti füüsik ja matemaatik tunnistas, et elektromagnetismi protsesse saab kindlaks teha matemaatika abil. Maxwell avaldas 1873. aastal teose "Elektri- ja magnetismi käsitlus", milles ta võtab kokku ja sünteesib Coloumbi, Oerstedi, Ampere, Faraday avastused neljaks matemaatiliseks võrrandiks. Maxwelli võrrandeid kasutatakse tänapäeval elektromagnetilise teooria alusena. Maxwell ennustab magnetismi ja elektri ühendusi, mis viivad otse elektromagnetiliste lainete ennustamiseni.

Saksa füüsik Heinrich Hertz tõestas, et Maxwelli elektromagnetiliste lainete teooria oli õige ning selle käigus genereeris ja tuvastas elektromagnetilisi laineid. Hertz avaldas oma töö raamatus "Elektrilised lained: olemine uuringutest elektrilise tegevuse leviku kohta Piiratud kiirusega läbi kosmose. "Elektromagnetiliste lainete avastamine viis arenguni raadio. Tsüklites sekundis mõõdetud lainete sageduse ühikut nimetati tema auks "hertsiks".

Itaalia leiutaja ja elektriinsener Guglielmo Marconi pani 1895. aastal elektromagnetiliste lainete avastuse praktiliseks kasutamiseks, saates pika vahemaa tagant sõnumeid kasutades raadiosignaalid, tuntud ka kui "traadita". Ta oli tuntud oma kaugeleulatuva raadiosaate edasiarendamise ning Marconi seaduse ja raadiotelegraafi väljatöötamise eest süsteem. Teda peetakse sageli raadio leiutajaks ja ta jagas 1909. aastat Nobeli füüsikapreemia koos Karl Ferdinand Brauniga "tunnustades nende panust traadita telegraafia arendamisse".

• "André Marie Ampère. "St. Andrewsi ülikool. 1998. Võrk. 10. juuni 2018.
• "Benjamin Franklin ja tuulelohe katse"Franklini Instituut. Võrk. 10. juuni 2018.
• "Coulombi seadus"Füüsika klassiruum. Võrk. 10. juuni 2018.
• "De Magnete"William Gilberti veebisait. Võrk. 10. juuni 2018.
• "Juuli 1820: Oersted ja elektromagnetism."See kuu füüsika ajaloos, APS News. 2008. Võrk. 10. juuni 2018.
• O'Grady, Patricia. "Miletu saar (c. 620 B.C.E.c. 546 B.C.E.)"Filosoofia Interneti - entsüklopeedia. Võrk. 10. juuni 2018
• Silverman, Susan. "Kompass, Hiina, 200 eKr. "Smithi kolledž. Võrk. 10. juuni 2018.