Хронология событий в электромагнетизме

Человеческое увлечение электромагнетизмом, взаимодействием электрических токов и магнитных полей, восходит к незапамятным временам, когда люди наблюдали за молнией и другими необъяснимыми явлениями, такими как электрические рыбы и угри. Люди знали, что это явление существует, но оно оставалось окутанным мистикой до 1600-х годов, когда ученые начали углубляться в теорию.

Эта хронология событий, связанных с открытием и исследования, ведущие к нашему современному пониманию электромагнетизма, демонстрируют, как ученые, изобретатели и теоретики работали вместе, чтобы совместно развивать науку.

600 г. до н.э.: искрение янтаря в Древней Греции

Самые ранние сочинения об электромагнетизме относятся к 600 г. до н. э., когда древнегреческий философ, математик и ученый Фалес Милетский описал свои эксперименты, протирая мех животных о различные вещества, например, янтарь. Фалес обнаружил, что янтарь, натертый мехом, притягивает частицы пыли и волосы, которые создают статическое электричество, и если он протирает янтарь достаточно долго, он может даже получить электрическую искру, чтобы подпрыгнуть.

221–206 гг. до н. э.: китайский магнитный компас

Магнитный компас – это древнее китайское изобретение, вероятно, впервые сделанное в Китае во времена династии Цинь, с 221 по 206 г. до н. э. Компас использовал магнитный камень, магнитный оксид, чтобы указать истинный север. Основная концепция, возможно, не была понята, но способность компаса указывать истинный север была очевидна.

1600: Гилберт и магнитный камень

Ближе к концу 16 века «основатель электротехники» английский ученый Уильям Гилберт опубликовал «De Magnete» на латыни, переведенное как «На магните» или «На магнитном камне». Гилберт был современником Галилея, который был впечатлен работами Гилберта. Гилберт провел ряд тщательных электрических экспериментов, в ходе которых он обнаружил, что многие вещества способны проявлять электрические свойства.

Гилберт также обнаружил, что нагретый тело потеряло электричество, и эта влага препятствовала электризации всех тел. Он также заметил, что наэлектризованные вещества притягивают все другие вещества без разбора, тогда как магнит притягивает только железо.

1752: Эксперименты Франклина с воздушным змеем

Американский отец-основатель Бенджамин Франклин известен проведенным им чрезвычайно опасным экспериментом, в котором его сын запускал воздушного змея по грозному небу. Ключ, прикрепленный к веревке воздушного змея, зажег и зарядил лейденскую банку, тем самым установив связь между молнией и электричеством. После этих экспериментов он изобрел громоотвод.

Франклин обнаружил, что существует два вида зарядов, положительный и отрицательный: объекты с одинаковыми зарядами отталкиваются друг от друга и те, у кого разные заряды, привлекают друг друга. Франклин также задокументировал сохранение заряда, теорию о том, что изолированная система имеет постоянный общий заряд.

1785: Закон Кулона

В 1785 году французский физик Шарль-Огюстен де Кулон разработал закон Кулона, определение электростатической силы притяжения и отталкивания. Он обнаружил, что сила, действующая между двумя небольшими наэлектризованными телами, прямо пропорциональна произведению величины зарядов и изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния между этими зарядами. Открытие Кулоном закона обратных квадратов фактически захватило большую часть области электричества. Он также написал важную работу по изучению трения.

1789: Гальваническое электричество

В 1780 году итальянский профессор Луиджи Гальвани ( 1737–1790) обнаружил, что электричество от двух разных металлов вызывает подергивание лягушачьих лапок. Он заметил, что мышца лягушки, подвешенная на железной балюстраде медным крюком, проходящим через ее спинной столб, испытывала сильные судороги без какой-либо посторонней причины.

Для этого явления Гальвани предположил, что в нервах и мышцах лягушки существует электричество противоположных видов. Гальвани опубликовал результаты своих открытий в 1789 году вместе со своей гипотезой, которая привлекла внимание физиков того времени.

1790: Гальваническое электричество

Итальянский физик, химик и изобретатель Алессандро Вольта (1745–1827) прочитал об исследованиях Гальвани и в своей собственной работе обнаружил, что химические вещества, действующие на два разных металла, генерируют электричество без пользы для лягушки. Он изобрел первую электрическую батарею, гальваническую батарею в 1799 году. С помощью этой батареи Вольта доказал, что электричество можно вырабатывать химическим путем, и развенчал распространенную теорию о том, что электричество генерируется исключительно живыми существами. Изобретение Вольта вызвало большой научный энтузиазм, побудив других провести аналогичные эксперименты, которые в конечном итоге привели к развитию области электрохимии.

1820: Магнитные поля

В 1820 году датский физик и химик Ганс Кристиан Эрстед (1777–1851) открыл то, что впоследствии стало известно как закон Эрстеда: электрический ток воздействует на стрелку компаса и создает магнитные поля. Он был первым ученым, открывшим связь между электричеством и магнетизмом.

1821: Электродинамика Ампера

Французский физик Андре Мари Ампер (1775–1836) обнаружил, что провода, по которым проходит ток, создают силы друг на друга, объявив в 1821 году о его теории электродинамики.

Теория электродинамики Ампера утверждает, что две параллельные части схемы притягиваются друг к другу, если токи в них текут в одном направлении, и отталкиваются друг от друга, если токи текут в противоположном направлении.. Две части цепей, пересекающие друг друга, наклонно притягиваются друг к другу, если оба тока текут либо к точке пересечения, либо от нее, и отталкиваются друг от друга, если одна течет в эту точку, а другая – от этой точки. Когда элемент схемы воздействует на другой элемент схемы, эта сила всегда стремится подтолкнуть второй элемент в направлении, перпендикулярном его собственному направлению.

1831: Фарадей и электромагнитная индукция

Английский ученый Майкл Фарадей (1791–1867) в Королевском обществе в Лондоне разработал идею электрического поля и изучил влияние токов на магниты. Его исследование показало, что магнитное поле, созданное вокруг проводника, переносит постоянный ток, тем самым создавая основу для концепции электромагнитного поля в физике. Фарадей также установил, что магнетизм может влиять на лучи света и что между этими двумя явлениями существует взаимосвязь. Он аналогичным образом открыл принципы электромагнитной индукции и диамагнетизма и законы электролиза.

1873: Максвелл и основы электромагнитной теории

Джеймс Клерк Максвелл (1831–1879), шотландский физик и математик, признал, что процессы электромагнетизма можно установить с помощью математики. Максвелл опубликовал «Трактат об электричестве и магнетизме» в 1873 году, в котором он суммирует и синтезирует открытия Колумба, Эрстеда, Ампера и Фарадея в четыре математических уравнения. Уравнения Максвелла сегодня используются как основа теории электромагнетизма. Максвелл предсказывает связи магнетизма и электричества, ведущие непосредственно к предсказанию электромагнитных волн.

1885: Герц и электрические волны

Немецкий физик Генрих Герц доказал правильность теории электромагнитных волн Максвелла и в процессе создал и обнаружил электромагнитные волны. Герц опубликовал свою работу в книге «Электрические волны: исследования распространения электрического воздействия с конечной скоростью в пространстве». Открытие электромагнитных волн привело к развитию радио. Единица частоты волн, измеряемая в циклах в секунду, была названа “герцами” в его честь.

1895: Маркони и радио

В 1895 году итальянский изобретатель и инженер-электрик Гульельмо Маркони применил открытие электромагнитных волн на практике, посылая сообщения на большие расстояния с помощью радиосигналов, также известных как «беспроводные». Он был известен своей новаторской работой в области радиопередачи на большие расстояния и разработкой закона Маркони и системы радиотелеграфа. Его часто называют изобретателем радио, и он разделил Нобелевскую премию по физике 1909 года с Карлом Фердинандом Брауном «в знак признания их вклада в развитие беспроводного телеграфирования.. “

Источники

  • ” Андре Мари Ампер. “Сент-Эндрюсский университет. 1998. Интернет. 10 июня 2018 г.
  • «Бенджамин Франклин и эксперимент с воздушным змеем». Институт Франклина. Интернет. 10 июня 2018 г.
  • «Закон Кулона». The Physics Classroom. Web. 10 июня 2018 г.
  • » De Magnete. Веб-сайт Уильяма Гилберта. Интернет. 10 июня 2018 г.
  • «Июль 1820 г .: Эрстед и электромагнетизм». Этот месяц в истории физики, APS Новости. 2008. Интернет. 10 июня 2018 г.
  • О’Грейди, Патриция. “Фалес Милетский (ок. 620 г. до н. Э. – ок. 546 г. до н. Э.) . “Интернет-энциклопедия философии. Интернет. 10 июня 2018 г.
  • Сильверман, Сьюзан.” Компас, Китай, 200 г. до н.э. “Колледж Смита. Интернет. Июнь 10, 2018.
Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий