फॅराडे आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिझम

1791 मध्ये, इटालियन शरीरशास्त्रज्ञ लुइगी गॅल्वानी (1737-98) यांनी चुकून शोधून काढले की विच्छेदित बेडकाचे स्नायू एकाच वेळी पितळ आणि लोखंडी प्रोबने स्पर्श केल्यास ते आकुंचन पावतात. इटालियन भौतिकशास्त्रज्ञ अॅलेसॅन्ड्रो व्होल्टा (1745-1827) यांनी या परिणामाचे श्रेय दोन भिन्न धातूंच्या संपर्कास दिले.

1800 मध्ये, रॉयल सोसायटीचे अध्यक्ष जोसेफ बँक्स (1743-1820) यांना लिहिलेल्या पत्रात व्होल्टाने थेट विद्युत प्रवाह निर्माण करण्यास सक्षम उपकरण तयार करण्याची घोषणा केली. हे तथाकथित होते एक "व्होल्टेइक पोल" ज्यामध्ये मिठाच्या पाण्यात भिजवलेल्या पुठ्ठा डिव्हायडरने विभक्त केलेले जस्त आणि तांबे डिस्क असतात.

या शोधाचे महत्त्व शास्त्रज्ञांना लगेच कळले. लवकरच इंग्रज हम्फ्रे डेव्ही (1778-1829) ने गॅल्व्हॅनिक बॅटरी नावाचा एक अधिक शक्तिशाली "स्तंभ" विकसित केला, ज्याने त्याला प्रथमच अनेक रासायनिक घटक वेगळे करण्याची परवानगी दिली: सोडियम, पोटॅशियम, मॅग्नेशियम, कॅल्शियम, स्ट्रॉन्टियम आणि बेरियम. 1813 मध्ये, डेव्हीने मायकेल फॅराडे नावाच्या तरुणाला रॉयल इन्स्टिट्यूटमध्ये सहाय्यक म्हणून स्वीकारले.

फॅराडे, एका गरीब लोहाराचा मुलगा, याचा जन्म 22 सप्टेंबर 1791 रोजी न्यूइंग्टन, सरे येथे झाला.तो फक्त प्राथमिक शिक्षण मिळवू शकला आणि वयाच्या 14 व्या वर्षी लंडनच्या बुकबाइंडर्सपैकी एकाकडे शिकला गेला. बुकबाइंडरच्या व्यवसायाने तरुणाला त्याच्या हातातून जाणारी पुस्तके वाचण्याची संधी दिली. एनसायक्लोपीडिया ब्रिटानिका मधील विजेवरील लेखाने फॅराडे विशेषतः प्रभावित झाले. 1810 मध्ये ते शहराच्या तात्विक समाजात सामील झाले, ज्याने त्यांना व्याख्याने ऐकण्याची आणि प्रयोग आयोजित करण्याची परवानगी दिली.

1812 मध्ये जेव्हा त्याची शिकाऊ पदवी संपली तेव्हा फॅराडेने बुकबाइंडर म्हणून आपली कारकीर्द सोडली. प्रयोगशाळेत झालेल्या स्फोटामुळे तात्पुरता आंधळा झालेल्या डेव्हीने त्याला आपला सहाय्यक बनवले. 1813-15 मध्ये डेव्हीने त्याला फ्रान्स आणि इटलीच्या सहलीवर नेले, जिथे ते व्होल्टा आणि अॅम्पेरेसह अनेक नामवंत शास्त्रज्ञांना भेटले.

वीज आणि चुंबकत्व

1820 मध्ये, डॅनिश भौतिकशास्त्रज्ञ हॅन्स ओरस्टेड (1777-1851) यांनी शोधून काढले की वायरमधून वाहणारा विद्युत प्रवाह कंपास सुईला विचलित करतो. या शोधाने खूप उत्सुकता निर्माण केली आणि लवकरच पॅरिसमध्ये आंद्रे अँपेरे (1775-1836), त्याचे देशबांधव फ्रँकोइस अरागो (1786-1853) यांनी केलेल्या या प्रयोगाचे प्रात्यक्षिक पाहून, इलेक्ट्रोमॅग्नेटिझमचा एक मूलभूत सिद्धांत तयार केला.

अँपिअरला असे आढळून आले की एकाच दिशेने प्रवाह वाहून नेणाऱ्या तारा आकर्षित होतात, विरुद्ध प्रवाह वाहून नेणाऱ्या तारा मागे टाकतात आणि वायरची एक कॉइल ज्यामधून विद्युत प्रवाह वाहतो (त्याला सोलेनॉइड म्हणतात) चुंबकाप्रमाणे वागतात. त्याने जवळच्या चुंबकीय सुईचे विक्षेपण वापरून विद्युत् प्रवाहाची तीव्रता मोजण्याचा प्रस्ताव देखील मांडला - ही कल्पना लवकरच गॅल्व्हानोमीटरचा शोध लावू लागली.

त्या वेळी, फॅरेडेने कल्पना व्यक्त केली की विद्युत प्रवाह वाहून नेणाऱ्या कंडक्टरभोवती बलाच्या बंद रेषा तयार होतात. ऑक्टोबर 1821 मध्येतो एक असे उपकरण तयार करतो जे विद्युत प्रवाह वाहून नेणाऱ्या ताराभोवती चुंबकाचे फिरणे किंवा स्थिर चुंबकाभोवती असलेल्या वायरचे प्रदर्शन दाखवते. विद्युत ऊर्जेचे यांत्रिक उर्जेमध्ये हे पहिले रूपांतर होते.

सध्याची पिढी
रासायनिक संशोधन न थांबवता फॅराडेने चुंबकीय क्षेत्राचा वापर करून विद्युत प्रवाह कसा निर्माण केला जाऊ शकतो हे शोधून काढले. त्याने हा शोध ऑगस्ट १८३१ मध्ये जवळजवळ अपघाताने लावला.

चुंबकीय क्षेत्र आणि विद्युत प्रवाह यांच्यातील संबंध शोधण्याचा प्रयत्न करत, त्याने लोखंडी रॉडभोवती दोन कॉइल घावल्या, नंतर त्यातील एक चुंबकीय क्षेत्र तयार करण्यासाठी बॅटरीला जोडला आणि दुसरा गॅल्व्हनोमीटरद्वारे बंद केला. विद्युत प्रवाह चालू असताना पहिल्या कॉइलमध्ये काहीही घडले नाही, परंतु फॅराडेच्या लक्षात आले की गॅल्व्हनोमीटरची सुई पहिल्या कॉइलमध्ये विद्युतप्रवाह दिसू लागल्यावर किंवा गायब झाल्याच्या क्षणी फिरली. त्यांनी असा निष्कर्ष काढला की विद्युत प्रवाह चुंबकीय क्षेत्रात बदल घडवून आणतो.

1824 मध्ये, अरागोच्या लक्षात आले की तांब्याच्या डिस्कच्या फिरण्याने त्याच्या वर असलेल्या कंपास सुईला विचलित केले. या परिणामाचे कारण कळू शकले नाही. फॅरेडेचा असा विश्वास होता की चुंबकीय क्षेत्रामध्ये चकती फिरल्यामुळे त्यामध्ये विद्युत प्रवाह निर्माण होतो, ज्यामुळे सुई विचलित करणारे चुंबकीय क्षेत्र तयार होते.

ऑक्टोबर 1831 मध्ये, त्याने एक समान उपकरण तयार केले ज्यामध्ये तांब्याची डिस्क घोड्याच्या नालच्या चुंबकाच्या खांबामध्ये फिरली.

डिस्कचे केंद्र आणि किनार गॅल्व्हानोमीटरने जोडलेले होते जे थेट प्रवाहाचा प्रवाह दर्शविते. या शोधाच्या तीन महिन्यांनंतर, फॅराडेने ट्रान्सफॉर्मर आणि इलेक्ट्रिक जनरेटरचा शोध लावला, ज्याचे डिझाइन आजपर्यंत पूर्णपणे बदललेले नाही.

इलेक्ट्रोलिसिसचे नियम

इलेक्ट्रोलिसिसचे मूलभूत नियम तयार करून फॅराडे रसायनशास्त्रात त्यांचे विजेचे ज्ञान लागू करू शकले.त्यांनी "एनोड", "कॅथोड", "केशन", "इलेक्ट्रोड" आणि "इलेक्ट्रोलाइट" या संज्ञांचा वैज्ञानिक वापर केला. इलेक्ट्रोस्टॅटिक डिस्चार्जचा अभ्यास केल्यानंतर, त्यांनी दाखवले की ते अल्पकालीन विद्युत प्रवाहाचे प्रतिनिधित्व करतात.

1839 मध्ये, फॅराडेची तब्येत बिघडली आणि त्यांनी संशोधन कार्य थांबवले, परंतु 1845 मध्ये ध्रुवीकृत प्रकाशावरील चुंबकीय क्षेत्राच्या प्रभावामध्ये रस असल्याने त्यांनी ते पुन्हा सुरू केले. त्याने शोधून काढले की ध्रुवीकरणाचे विमान फिरवण्यासाठी एक शक्तिशाली इलेक्ट्रोमॅग्नेट वापरला जाऊ शकतो. यामुळे त्याने प्रकाशाचा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक सिद्धांत तयार केला, जो नंतर जेम्स क्लर्क मॅक्सवेल (1831-79) यांनी गणितीय स्वरूपात तयार केला.

फॅरेडेने 1862 मध्ये रॉयल इन्स्टिट्यूटमध्ये काम करणे बंद केले, त्यानंतर ते हॅम्प्टन कोर्ट पॅलेस येथे राणी व्हिक्टोरियाने त्यांना दिलेल्या खोल्यांमध्ये एकांतवासात राहत होते, जेथे 25 ऑगस्ट 1867 रोजी त्यांचे निधन झाले.