Časová osa událostí v elektromagnetismu

Lidská fascinace elektromagnetismem, vzájemné působení elektrických proudů a magnetických polí, sahá až do roku 2006 - úsvit času s lidským pozorováním blesku a jiných nevysvětlitelných událostí, jako jsou elektrické ryby a úhoři. Lidé věděli, že existuje jev, ale zůstal zahalený mystikou až do 16. století, kdy vědci začali hlouběji proniknout do teorie.

Tato časová osa událostí o objevu a výzkumu vedoucí k našemu modernímu porozumění elektromagnetismus ukazuje, jak vědci, vynálezci a teoretici spolupracovali na rozvoji vědy společně.

Nejčasnější spisy o elektromagnetismu byly v 600 BCE, když starověký řecký filozof, matematik a vědec Thales of Miletus popsal své experimenty tření zvířecí kožešiny na různých látkách, jako je jantar. Thales zjistil, že jantar potřený kůží přitahuje kousky prachu a chloupků, které vytvářejí statickou elektřinu, a pokud jantar třel dostatečně dlouho, mohl dokonce dostat elektrickou jiskru, aby skočil.

Magnetický kompas je starověký čínský vynález, pravděpodobně poprvé vyrobený v Číně během dynastie Qin, od 221 do 206 BCE. Kompas používal lodestone, magnetický oxid, označovat skutečný sever. Základní koncept nemusel být pochopen, ale schopnost kompasu ukázat skutečný sever byla jasná.

Ke konci 16. století anglický vědec William Gilbert „zakladatel elektrotechniky“ publikoval v časopisu „De Magnete“ Latina přeložena jako „Na magnetu“ nebo „Na Lodestonu“. Gilbert byl současník Galilea, kterého na Gilberta zapůsobil práce. Gilbert provedl řadu pečlivých elektrických experimentů, během nichž objevil, že mnoho látek bylo schopno projevovat elektrické vlastnosti.

Gilbert také zjistil, že vyhřívané tělo ztratilo elektřinu a že vlhkost zabránila elektrifikaci všech těl. Také si všiml, že elektrifikované látky přitahují všechny ostatní látky bez rozdílu, zatímco magnet přitahuje pouze železo.

Americký zakladatel Benjamin Franklin je slavný extrémně nebezpečným experimentem, který provedl, protože nechal svého syna letět s drakem po obloze ohrožené bouří. Klíč připojený k řetězci draka zažehl a nabil Leydenovu sklenici, čímž se vytvořilo spojení mezi bleskem a elektřinou. Po těchto experimentech vynalezl bleskozvod.

Franklin zjistil, že existují dva druhy nábojů, pozitivní a negativní: objekty s podobnými náboji se navzájem odpuzují a objekty s odlišnými náboji se přitahují. Franklin také dokumentoval zachování náboje, teorii, že izolovaný systém má konstantní celkový náboj.

V roce 1785 vyvinul francouzský fyzik Charles-Augustin de Coulomb Coulombův zákon, definici elektrostatické síly přitažlivosti a odporu. Zjistil, že síla vyvíjená mezi dvěma malými elektrifikovanými těly je přímo úměrná součin velikosti nábojů a mění se nepřímo na druhou mocninu vzdálenosti mezi nimi poplatky. Coulombův objev zákona inverzních čtverců prakticky připojil velkou část domény elektřiny. On také produkoval důležitou práci na studii tření.

V roce 1780 italský profesor Luigi Galvani (1737–1790) to zjistili elektřina ze dvou různých kovů způsobuje, že se žabí nohy škubnou. Všiml si, že žabí sval, zavěšený na železné zábradlí měděným háčkem procházejícím jeho hřbetním sloupem, prošel živými křečemi bez jakékoli vnější příčiny.

Aby vysvětlil tento jev, Galvani předpokládal, že v nervech a svalech žáby existuje elektřina opačného druhu. Galvani publikoval výsledky svých objevů v roce 1789 spolu s hypotézou, která vzbudila pozornost tehdejších fyziků.

Italský fyzik, chemik a vynálezce Alessandro Volta (1745–1827) četl Galvaniho výzkum a ve své vlastní práci objevil, že chemikálie působící na dva odlišné kovy generují elektřinu bez výhody žáby. V roce 1799 vynalezl první elektrickou baterii, baterii s voltovou hromádkou. S hromadnou baterií Volta dokázal, že elektřina by mohla být vyráběna chemicky, a odhalila převládající teorii, že elektřina byla vyráběna výhradně živými bytostmi. Voltův vynález vyvolal velké vědecké vzrušení, což vedlo ostatní k provádění podobných experimentů, které nakonec vedly k rozvoji oblasti elektrochemie.

V roce 1820 objevil dánský fyzik a chemik Hans Christian Oersted (1777–1851), co by se stalo známým jako Oerstedův zákon: elektrický proud ovlivňuje kompasovou jehlu a vytváří magnetická pole. Byl prvním vědcem, který našel spojení mezi elektřinou a magnetismem.

Francouzský fyzik Andre Marie Ampere (1775–1836) zjistil, že dráty nesoucí proud produkují síly na sobě, av roce 1821 oznámil svou teorii elektrodynamiky.

Ampérova teorie elektrodynamiky uvádí, že dvě paralelní části obvodu přitahují jeden druhého, pokud proudy v nich protékají stejným směrem a navzájem se odpuzují, pokud proudí opačným směrem směr. Dvě části obvodů, které se protínají, se navzájem šikmo přitahují, pokud proudí oba proudy buď směrem k bodu přechodu, nebo z místa křížení a navzájem se odpuzují, pokud z něj proudí a druhý odtud směřovat. Když prvek obvodu působí silou na jiný prvek obvodu, má tato síla vždy tendenci tlačit druhý ve směru v pravém úhlu k jeho vlastnímu směru.

Anglický vědec Michael Faraday (1791–1867) v Královské společnosti v Londýně rozvinul myšlenku elektrického pole a studoval vliv proudů na magnety. Jeho výzkum zjistil, že magnetické pole vytvořené kolem dirigenta neslo stejnosměrný proud, čímž vytvořilo základ pro koncept elektromagnetického pole ve fyzice. Faraday také zjistil, že magnetismus může ovlivnit paprsky světla a že mezi těmito jevy existuje základní vztah. Podobně objevil principy elektromagnetické indukce a diamagnetismu a zákony elektrolýzy.

James Clerk Maxwell (1831–1879), skotský fyzik a matematik, uznal, že procesy elektromagnetismu lze stanovit pomocí matematiky. Maxwell publikoval “pojednání o elektřině a magnetismus” v 1873 ve kterém on shrnuje a syntetizuje objevy Coloumb, Oersted, Ampere, Faraday do čtyř matematických rovnic. Maxwellovy rovnice se dnes používají jako základ elektromagnetické teorie. Maxwell předpovídá spojení magnetismu a elektřiny vedoucí přímo k predikci elektromagnetických vln.

Německý fyzik Heinrich Hertz dokázal, že Maxwellova teorie elektromagnetické vlny byla správná, a přitom generovala a detekovala elektromagnetické vlny. Hertz publikoval svou práci v knize „Electric Waves: Being Researches on Propagation of Electric Action“ S konečnou rychlostí ve vesmíru. "Objev elektromagnetických vln vedl k vývoji na rádio. Jednotka frekvence vln měřená v cyklech za sekundu byla na jeho počest pojmenována „hertz“.

V roce 1895 italský vynálezce a elektrotechnik Guglielmo Marconi využil objev elektromagnetických vln k praktickému využití zasíláním zpráv na velké vzdálenosti pomocí rádiové signály, také známé jako „bezdrátové“. Byl známý svou průkopnickou prací na dálkovém rádiovém přenosu a vývojem Marconiho zákona a rádiového telegrafu Systém. On je často připočítán jako vynálezce rádia, a on sdílel 1909 Nobelova cena ve fyzice s Karlem Ferdinandem Braunem „jako uznání jejich příspěvků k rozvoji bezdrátové telegrafie“.

• "André Marie Ampère"St. Andrews University." 1998. Web. 10. června 2018.
• "Benjamin Franklin a experiment s drakem"Franklinův institut." Web. 10. června 2018.
• "Coulombův zákon"The Physics Classroom." Web. 10. června 2018.
• "De Magnete"Web William Gilbert. Web. 10. června 2018.
• "Červenec 1820: Oersted a elektromagnetismus."Tento měsíc ve fyzikální historii, zprávy APS." 2008. Web. 10. června 2018.
• O'Grady, Patricie. "Thales of Miletus (c. 620 B.C.E.—c. 546 B.C.E.)"Internetová encyklopedie filozofie." Web. 10. června 2018
• Silverman, Susan. "Compass, Čína, 200 BCE"Smith College." Web. 10. června 2018.