اختراعات وتجارب العالم ” مايكل فاراداي “
ولد
مايكل فاراداي
في 22 سبتمبر 1791 في جنوب لندن، ولم تكن عائلته في وضع جيد ولم يتلق فاراداي سوى التعليم الرسمي الأساسي، وعندما كان عمره 14 عاما تم تدريبه على أحد الكتب المحلية وخلال السنوات السبع التالية قام بتعليم نفسه من خلال قراءة الكتب حول مجموعة واسعة من الموضوعات العلمية، وفي عام 1812 حضر فاراداي أربع محاضرات ألقاها الكيميائي همفري ديفي في المعهد الملكي، وكتب فاراداي بعد ذلك إلى ديفي يطلب وظيفة كمساعد له، ورفضه ديفي لكن في عام 1813 وعينه في وظيفة مساعد كيميائي في المعهد الملكي .
اختراعات العالم فاراداي
بعد مرور عام من تعينه كمساعد كيميائي تمت دعوة فاراداي لمرافقة ديفي وزوجته في جولة أوروبية لمدة 18 شهرا، حيث زار
فرنسا
وسويسرا وإيطاليا وبلجيكا ومقابلة العديد من العلماء المؤثرين، وبعد عودتهم في عام 1815 واصل فاراداي العمل في المعهد الملكي، مما ساعد في تجارب لديفي وغيرهم من العلماء، وفي عام 1821 نشر عمله حول الدوران
الكهرومغناطيسي
(المبدأ وراء المحرك الكهربائي)، ولقد كان قادرا على إجراء المزيد من الأبحاث في العشرينات من القرن الماضي، وكان مشغولا كما كان ملتزم بمشاريع أخرى، وفي عام 1826 أسس الخطابات المسائية في المعهد الملكي مساء الجمعة وفي نفس العام محاضرات عيد الميلاد، وكلاهما يستمر حتى يومنا هذا، وقد ألقى بنفسه العديد من المحاضرات وأثبت شهرته كمحاضر علمي بارز في وقته .
وفي عام 1831 اكتشف فاراداي الحث الكهرومغناطيسي، والمبدأ وراء المحولات و
المولد الكهربائي
، وكان هذا الاكتشاف حاسما في السماح بتحويل الكهرباء من الفضول إلى تقنية جديدة قوية، وخلال الفترة المتبقية من العقد عمل على تطوير أفكاره حول الكهرباء، وكان مسؤولا جزئيا عن صياغة العديد من الكلمات المألوفة بما في ذلك “القطب” و “الكاثود” و “الأيون”، وتم تسخير المعرفة العلمية لفاراداي للاستخدام العملي من خلال العديد من المواعيد الرسمية، بما في ذلك المستشار العلمي في ترينيتي هاوس (1836-1865) وأستاذ الكيمياء في الأكاديمية العسكرية الملكية في ولويتش (1830-1851)، ومع ذلك في أوائل الأربعينيات من القرن التاسع عشر بدأت صحة فاراداي في التدهور وقام ببحوث أقل .
و توفي في 25 أغسطس 1867 في هامبتون كورت، حيث كان قد حصل على مساكن رسمية تقديرا لمساهمته في العلوم، وأعطى اسمه إلى “فاراد” ، واصفا في الأصل وحدة من الشحنة الكهربائية ولكن في وقت لاحق وحدة من السعة الكهربائية .
التعليم والحياة المبكرة لمايكل فاراداي
ولد مايكل فاراداي في 22 سبتمبر 1791 في لندن إنجلترا
المملكة المتحدة
، وكان الطفل الثالث لجيمس ومارغريت فاراداي، وكان والده حدادا يعاني من حالة صحية سيئة، وقبل الزواج كانت والدته خادمة، وكانت العائلة تعيش في درجة من
الفقر
، والتحق مايكل فاراداي بمدرسة محلية حتى كان عمره 13 عاما، حيث تلقى تعليما أساسيا لكسب المال للعائلة بدأ العمل كصبي تسليم لمكتبة، ولقد عمل بجد وأعجب صاحب العمل، وبعد عام تمت ترقيته ليصبح مجلد كتب متدربا .
نظرية الكيمياء الكهربائية للعالم فاراداي
بينما كان فاراداي يجري هذه التجارب ويقدمها إلى العالم العلمي، أثيرت شكوك حول هوية مختلف مظاهر
الكهرباء
التي تمت دراستها، هل كان “السائل” الكهربائي الذي تم إطلاقه على ما يبدو عن طريق الأنقليس الكهربائية وغيرها من الأسماك الكهربائية، التي ينتجها مولد كهرباء ثابت، وبطارية فولتية ومولد
الكهرومغناطيسي
الجديد متماثلان؟ أم أنها سوائل مختلفة تتبع قوانين مختلفة؟، وكان فاراداي مقتنعا بأنهم ليسوا سوائل على الإطلاق بل أشكالا من نفس القوة، ومع ذلك فقد أدرك أن هذه الهوية لم تظهر أبدا بشكل مرض من خلال التجربة، ولهذا السبب بدأ في عام 1832 ما وعد بأن يكون محاولة شاقة إلى حد ما لإثبات أن جميع الأجهزة الكهربائية لها نفس الخصائص بالضبط وتسببت في نفس الآثار بالضبط .
اختراعات فاراداي
وكان التأثير الرئيسي التحلل الكهروكيميائي، والكهرباء الفلطائية والكهرومغناطيسية لا تشكل أي مشكلة، ولكن الكهرباء الساكنة لم تحدث، وعندما تعمق فاراداي في المشكلة، قام باكتشافين مذهلين، أولا لم تعمل القوة الكهربائية كما كان من المفترض منذ فترة طويلة على
الجزيئات
الكيميائية لتسبب انفصالها، ولقد كان مرور الكهرباء عبر وسط سائل موصل هو الذي تسبب في فصل الجزيئات، وحتى عندما يتم تفريغ الكهرباء في الهواء ولم تنتقل إلى “قطب” أو “مركز حركة” في خلية فلطية، وثانيا تبين أن مقدار التحلل يرتبط بطريقة بسيطة بكمية الكهرباء التي تمر عبر المحلول، وأدت هذه النتائج فاراداي إلى نظرية جديدة في الكيمياء الكهربائية .
وقال إن القوة الكهربائية ألقيت بجزيئات المحلول في حالة توتر (حالته الإلكترونية)، وعندما كانت القوة قوية بما يكفي لتشويه حقول القوى التي جمعت الجزيئات معا للسماح بتفاعل هذه الحقول مع الجسيمات المجاورة، تم تخفيف التوتر عن طريق هجرة الجسيمات على طول خطوط التوتر، والأنواع المختلفة من الذرات الهجرة في اتجاهين متعاكسين، وكمية الكهرباء التي مرت إذن كانت مرتبطة بشكل واضح بالارتباطات الكيميائية للمواد محلول، وأدت هذه التجارب مباشرة إلى قانوني فاراداي للكيمياء الكهربية :
1- تتناسب كمية
المادة
المودعة على كل قطب كهربائي في خلية كهربية مع كمية الكهرباء التي تمر عبر الخلية .
2- تكون كميات العناصر المختلفة المودعة بكمية معينة من الكهرباء في نسبة أوزانها المكافئة الكيميائية .
حياة العالم فاراداي العلمية
منذ بداية عمله العلمي كان فاراداي يؤمن بما أسماه وحدة قوى الطبيعة، وبهذا كان يعني أن جميع قوى الطبيعة كانت مجرد مظاهر ل
قوة عالمية
واحدة ، وبالتالي يجب أن تكون قابلة للتحويل إلى بعضها البعض، وفي عام 1846 أعلن بعض التكهنات التي أدت به هذه النظرة، ومن المقرر أن يلقي إحدى خطابات مساء الجمعة في المعهد الملكي، والتي شجع بها فاراداي تعميم العلم، وأصيب بالذعر في أول محاضرة في اللحظة الأخيرة ونفد تاركا فاراداي مع قاعة محاضرة مكتظة بدون محاضر .