Časovna vrstica dogodkov v elektromagnetizmu

Človeška fascinacija z elektromagnetizmom, medsebojno vplivanje električnih tokov in magnetnih polj sega v čas zore človeka z opazovanjem strele in drugimi nerazložljivimi dogodki, kot so električne ribe in jegulje. Ljudje so vedeli, da gre za pojav, vendar je v mistiko ostal zaprt do 1600-ih, ko so znanstveniki začeli kopati globlje v teorijo.

Ta časovni okvir dogodkov o odkritju in raziskavah, ki vodijo do našega sodobnega razumevanja elektromagnetizem prikazuje, kako so znanstveniki, izumitelji in teoretiki sodelovali pri napredku znanosti skupaj.

Najstarejši spisi o elektromagnetizmu so bili leta 600 pred našim štetjem, ko je starogrški filozof, matematik in znanstvenik Thales iz Miletusa je opisal svoje poskuse drgnjenje živalskega krzna na različne snovi, kot so jantarja. Thales je odkril, da jantar, podrgnjen s krznom, privlači koščke prahu in dlake, ki ustvarjajo statično elektriko, in če bi jantar drgnil dovolj dolgo, bi lahko celo dobil električno iskrico, da skoči.

Magnetni kompas je starodavni kitajski izum, ki je bil verjetno narejen na Kitajskem med dinastijo Qin, od 221 do 206 pred našim štetjem. Kompas je uporabil apnenec, magnetni oksid, da je označil pravi sever. Temeljnega koncepta morda še nismo razumeli, toda sposobnost kompasa, da kaže pravi sever, je bila jasna.

Proti koncu 16. stoletja je angleški znanstvenik William Gilbert "ustanovitelj elektrotehnike" objavil "De Magnete" v Latinski jezik preveden kot "Na magnetu" ali "Na podstavku." Gilbert je bil sodobnik Galilea, ki je nad Gilbertovimi navdušil delati. Gilbert se je lotil številnih previdnih električnih poskusov, med katerimi je odkril, da lahko številne snovi izkažejo električne lastnosti.

Gilbert je odkril tudi, da segreto telo izgublja elektriko in da vlaga preprečuje elektrifikacijo vseh teles. Opazil je tudi, da elektrificirane snovi privabljajo vse ostale snovi nerazločljivo, magnet pa samo privlači železo.

Ameriški ustanovni oče Benjamin Franklin je znan po izjemno nevarnem poskusu, ki ga je vodil, s tem da je njegov sin letel z zmajem po nebu, ki mu grozi nevihta. Ključ, pritrjen na kite vrvico, je sprožil in napolnil kovček Leyden in tako vzpostavil povezavo med strelo in elektriko. Po teh poskusih je izumil strelovod.

Franklin je odkril, da obstajata dve vrsti nabojev, pozitivni in negativni: predmeti s podobnimi naboji se odbijajo drug drugega, tisti s podobnimi naboji pa se med seboj privlačijo. Franklin je prav tako dokumentiral ohranjanje naboja, teorijo, da ima izoliran sistem stalen popolni naboj.

Leta 1785 je francoski fizik Charles-Augustin de Coulomb razvil Coulombov zakon, definicijo elektrostatične sile privlačnosti in odbojnosti. Ugotovil je, da je sila, ki deluje med dvema majhnima elektrificiranima telesoma, sorazmerna s produkt velikosti nabojev in se spreminja obratno do kvadrata razdalje med temi dajatve. Coulomb-ovo odkritje zakona obratnih kvadratov je praktično priložilo velik del področja električne energije. Naredil je tudi pomembno delo na področju preučevanja trenja.

1780 italijanski profesor Luigi Galvani (1737–1790) je to odkril elektrika iz dveh različnih kovin povzroči, da se žabje noge trzajo. Opazil je, da je žabja mišica, obešena na železni ograji z bakrenim kavljem, ki sega skozi njen hrbtni steber, doživela živahne krče brez kakršnega koli zunanjega vzroka.

Da bi upošteval ta pojav, je Galvani domneval, da v živcih in mišicah žabe obstaja električna energija nasprotnih vrst. Galvani je rezultate svojih odkritij leta 1789 objavil skupaj s svojo hipotezo, ki je pritegnila pozornost takratnih fizikov.

Italijanski fizik, kemik in izumitelj Alessandro Volta (1745–1827) prebral Galvanovo raziskavo in v svojem delu ugotovil, da kemikalije, ki delujejo na dveh različnih kovinah, proizvajajo elektriko brez koristi žabe. Izumil je prvo električno baterijo, baterijo z voltaičnimi kupi, leta 1799. Volta je s kupom baterij dokazala, da lahko električno energijo proizvaja kemično, in razbremenila razširjeno teorijo, da električno energijo proizvajajo samo živa bitja. Voltov izum je sprožil veliko znanstvenega navdušenja, zaradi česar so drugi izvedli podobne poskuse, ki so na koncu privedli do razvoja področja elektrokemije.

Leta 1820 je danski fizik in kemik Hans Christian Oersted (1777–1851) odkril, kar bi postalo znano kot Oerstedov zakon: električni tok vpliva na igro kompasa in ustvarja magnetna polja. Bil je prvi znanstvenik, ki je ugotovil povezavo med elektriko in magnetizmom.

Francoski fizik Andre Marie Ampere (1775–1836) je ugotovil, da žice, ki nosijo tok, proizvajajo sile ena na drugo in je leta 1821 objavil svojo teorijo elektrodinamike.

Amperejeva teorija elektrodinamike pravi, da se dva vzporedna dela vezja med seboj privlačita, če tokovi v njih tečejo v isto smer in se odbijajo, če tokovi tečejo v nasprotni smeri smer. Dva dela tokokrogov, ki se križata, se poševno privabljata, če tečeta oba toka bodisi proti točki križanja bodisi od nje in se odbijajo, če eden priteče na drugega, drugi pa s njega točka. Ko element vezja izvaja silo na drug element vezja, ta sila vedno nagiba drugega v pravokotno smer v lastno smer.

Angleški znanstvenik Michael Faraday (1791–1867) v Royal Society v Londonu razvil idejo o električnem polju in preučil vpliv tokov na magnete. Njegove raziskave so pokazale, da je magnetno polje, ustvarjeno okoli prevodnika, nosilo enosmerni tok, s čimer je postavil osnovo za koncept elektromagnetnega polja v fiziki. Faraday je tudi ugotovil, da lahko magnetizem vpliva na svetlobne žarke in da obstajata osnovna povezava med obema pojavama. Podobno je odkril načela elektromagnetne indukcije in diamagnetizma ter zakone elektrolize.

James Clerk Maxwell (1831–1879), škotski fizik in matematik, je priznal, da je mogoče procese elektromagnetizma vzpostaviti s pomočjo matematike. Maxwell je leta 1873 objavil "Traktat o električni energiji in magnetizmu", v katerem je povzel in sintetiziral odkritja Coloumb, Oersted, Ampere, Faraday v štiri matematične enačbe. Maxwellove enačbe se danes uporabljajo kot osnova elektromagnetne teorije. Maxwell napoveduje povezave magnetizma in električne energije, ki vodijo neposredno v napovedovanje elektromagnetnih valov.

Nemški fizik Heinrich Hertz je dokazal, da je Maxwellova teorija o elektromagnetnih valovih pravilna in je v tem času ustvarjala in zaznavala elektromagnetne valove. Hertz je svoje delo objavil v knjigi "Električni valovi: biti raziskave o širjenju električnega delovanja" S končno hitrostjo skozi vesolje. "Odkritje elektromagnetnih valov je vodilo k razvoju radio. Enota frekvence valov, merjena v ciklih na sekundo, je bila v njegovo čast imenovana "hertz".

Leta 1895 je italijanski izumitelj in inženir elektrotehnike Guglielmo Marconi našel odkritje elektromagnetnih valov v praktično uporabo s pošiljanjem sporočil na velike razdalje z uporabo radijski signali, znani tudi kot "brezžični". Znan je bil po pionirskem delu na radijskem prenosu na dolge razdalje ter razvoju Marconijevega zakona in radijskega telegrafa sistem. Pogosto je zaslužen za izumitelja radia, delil pa je 1909 Nobelova nagrada za fiziko s Karlom Ferdinandom Braunom "kot priznanje za njihov prispevek k razvoju brezžične telegrafije".

• "André Marie Ampère. "Univerza St. Andrews. 1998. Splet. 10. junij 2018.
• "Benjamin Franklin in Kite Experiment. "Inštitut Franklin. Splet. 10. junij 2018.
• "Coulombov zakon. "Učilnica fizike. Splet. 10. junij 2018.
• "De Magnete. "Spletno mesto Williama Gilberta. Splet. 10. junij 2018.
• "Julij 1820: Oersted in elektromagnetizem."Ta mesec zgodovine fizike, APS News. 2008. Splet. 10. junij 2018.
• O'Grady, Patricia. "Tales iz Mileta (c. 620 B.C.E.—c. 546 B.C.E.). "Internetna enciklopedija filozofije. Splet. 10. junij 2018
• Silverman, Susan. "Kompas, Kitajska, 200 pred našim štetjem. "Smith College. Splet. 10. junij 2018.