Michael Faraday

Michael Faraday

Quem era Michael Faraday?

Michael Faraday (1791-1867) foi um físico e químico de origem britânica cujas principais contribuições são encontradas nas áreas de eletromagnetismo e eletroquímica. Entre suas contribuições para a ciência e, portanto, para a humanidade, podemos destacar seu trabalho em indução eletromagnética, diamagnetismo e eletrólise.

Devido às condições econômicas de sua família, Faraday recebeu pouca educação formal; portanto, desde os catorze anos, ele cuidou de fornecer essas deficiências fazendo um grande número de leituras durante seu aprendizado como máquina de encadernação de livros.

Faraday foi um excelente experimentador e transmitiu suas descobertas em uma linguagem fácil de entender. Embora suas habilidades matemáticas não fossem as melhores, James Clerk Maxwell (1831-1879) resumiu seu trabalho e o de outros em um grupo de equações.

Nas palavras do funcionário Maxwell: "O uso das linhas de força mostra que Faraday realmente tem sido um grande matemático, do qual os matemáticos do futuro poderiam derivar métodos valiosos e férteis".

A unidade de capacidade elétrica do sistema internacional de unidades (SI) é chamada Faradio (F) em sua homenagem.

Michael Faraday Biografia

Nascimento e os primeiros anos

Michael Faraday nasceu em 22 de setembro de 1791, em um bairro chamado Newington Butt, localizado em direção ao sul de Londres, na Inglaterra. Sua família não era rica, então sua educação formal não era muito larga.

Quando Michael tinha quatorze anos, ele trabalhou em conjunto com George Riebau, que era vendedor de livros e fichário. Michael permaneceu neste trabalho por sete anos, no qual ele tinha a possibilidade de se aproximar da leitura.

Nesse momento, ele começou a ser atraído para fenômenos científicos, especialmente aqueles relacionados à eletricidade.

Treinamento aprofundando

Aos 20 anos, em 1812, Michael começou a participar de diferentes conferências, quase sempre convidado por William Dance (1755-1840), um músico inglês que havia fundado a sociedade da Royal Philharmonic Society Society Society Society.

Alguns dos palestrantes a quem Michael teve a oportunidade de ouvir eram John Tatum (1772-1858), filósofo e cientista britânico e Humphry Davy (1778-1829), químico de origem inglesa.

Relacionamento com Humphry Davy

Michael Faraday era um homem muito metódico e escreveu notas bastante específicas que enviaram Davy junto com uma nota em que ele pediu emprego.

Essas notas formaram um livro de cerca de 300 páginas e satisfeitos Davy. Este último sofreu um acidente no laboratório algum tempo depois, o que danificou muito fortemente sua visão.

Nesse contexto, Davy contratou Faraday como seu assistente. Ao mesmo tempo - em 1 de março de 1813 - Faraday conseguiu ser um assistente de química da Instituição Real.

Viagem para a Europa

Entre 1813 e 1815, Humphry Davy viajou por vários países europeus. O servo que ele havia decidido naquela época não compareceu à viagem, tão Faraday foi quem teve que cumprir as tarefas do servo, mesmo quando sua função era a do assistente químico.

Dizem que a sociedade inglesa da época era extremamente classista, e é por isso que Faraday foi visto como um homem com características mais baixas.

Até a esposa de Davy insistiu em tratar Faraday como servo, recusando -se a recebê -lo em sua carruagem ou que ele comeu com eles.

Embora essa viagem tenha significado um momento muito ruim para Faraday como resultado do tratamento desfavorável que recebeu, ao mesmo tempo em que ele implicava que poderia ter contato direto com os campos científicos e acadêmicos mais importantes da Europa na Europa.

Dedicação de eletricidade

Desde 1821, Michael Faraday se dedicou completamente a estudar eletricidade, magnetismo e as possibilidades de ambos os elementos.

Em 1825, Davy estava gravemente doente, e é por isso que Faraday se tornou seu substituto dentro do laboratório. Este foi o momento em que ele propôs várias de suas teorias.

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Uma das mais relevantes foi a noção de que tanto a eletricidade quanto o magnetismo e a luz funcionavam como uma tríade unificada.

Nesse mesmo ano Palestras de Natal da Instituição Real, que foram especialmente destinados a crianças e tratados com os avanços científicos mais importantes da época, bem como em diferentes anedotas e histórias das ciências.

A intenção dessas conversas era trazer ciência para aquelas crianças que não tiveram a oportunidade de estudar estudos formais, como aconteceu com ele.

Anos de invenções

Os anos seguintes estavam cheios de invenções e experimentos. Em 1823, ele descobriu o processo de liquefação do cloro (mudança de estado gasoso ou sólido para o estado líquido) e em 1825 ele descobriu o mesmo processo, mas para benzeno.

Em 1831, Faraday descobriu a indução eletromagnética, da qual a lei de Faraday ou a lei de indução eletromagnética foi gerada. Em 1832, ele recebeu a nomeação honorária de DOctor de direito civil Da Universidade de Oxford.

Quatro anos depois, Faraday descobriu um mecanismo que funcionou como uma caixa de proteção de descargas elétricas. Esta caixa foi chamada Gaiola de Faraday e mais tarde se tornou uma das invenções mais usadas, ainda hoje.

Em 1845, ele descobriu o efeito que reflete uma clara interação entre luz e magnetismo; Este efeito foi chamado de efeito de faraday.

Reconhecimento

A monarquia da Inglaterra ofereceu a Faraday a nomeação de Sir, à qual ele recusou várias vezes por considerá -lo oposto a suas crenças religiosas; Faraday associou esta nomeação à busca de reconhecimento e vaidade.

A Royal Society também propôs que era seu presidente e Faraday rejeitou esta oferta, feita em duas ocasiões diferentes.

A Academia Real de Ciências da Suécia o nomeou um membro estrangeiro em 1838. Um ano depois, Faraday sofreu um ataque nervoso; Depois de um curto período, ele continuou com seus estudos.

Em 1844, a Academia de Ciências da França a incorporou dentro de seus membros estrangeiros, que eram apenas 8 personalidades.

Últimos anos

Em 1848, Michael Faraday obteve uma casa de graça e favor, que eram aquelas casas que pertenciam ao estado inglês e eram oferecidas gratuitamente àquelas personalidades relevantes do país, com a intenção de agradecer os serviços prestados à nação.

Esta casa foi deixada em Middlesex, em Hampton Court, e Faraday a habitou a partir de 1858. Foi lá onde ele morreu mais tarde.

Durante esses anos, o governo da Inglaterra entrou em contato com ele e pediu que ele o apoiasse no processo de preparação de armas químicas dentro da estrutura da Guerra da Crimeia, que foi realizada entre 1853 e 1856. Faraday recusou esta oferta, já que considerou pouco ético para participar desse processo.

Morte

Michael Faraday morreu em 25 de agosto de 1867, quando tinha 75 anos. Uma curiosa anedota deste momento é que ele foi oferecido um local de enterro na abadia de Westminster, um lugar que ele rejeitou.

No entanto, dentro desta igreja, uma placa pode ser encontrada honras para Faraday e está localizada perto do enterro de Isaac Newton. Seu corpo está na área dissidente do cemitério Highgate.

Michael Faraday Experimentos

A vida de Michael Faraday estava cheia de invenções e experimentos. Em seguida, detalharemos dois dos experimentos mais importantes que ele realizou e que foram transcendentes para a humanidade.

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Lei de Faraday

Para demonstrar a lei de Faraday ou a lei de indução eletromagnética, Faraday pegou um papelão em forma de tubo para o qual ele rolou arame isolado; Dessa forma, ele formou uma bobina.

Posteriormente, ele pegou a bobina e a conectou com um voltímetro para medir a força eletromotora induzida enquanto fazia um ímã passando pela bobina.

Como conseqüência desse experimento de Faraday, determinou que um ímã em repouso não é capaz de gerar força eletromotiva, embora estivesse em repouso, ele gera um campo magnético alto. Isso se reflete no fato de que, através da bobina, o fluxo não varia.

Na medida em que o ímã se aproxima da bobina, o fluxo magnético aumenta rapidamente até que o ímã esteja efetivamente dentro da bobina. Depois que o ímã cruzou a bobina, esse fluxo desce.

Gaiola de Faraday

A gaiola de Faraday foi a estrutura pela qual esse cientista conseguiu proteger elementos de choques elétricos.

Faraday realizou esse experimento em 1836, percebendo que o excesso de carga de um motorista afetou o que estava fora disso e não o que estava bloqueado pelo dito motorista.

Com a intenção de demonstrá -lo, Faraday alinhou as paredes de uma sala com papel alumínio e gerou descargas de alta tensão através de um gerador eletrostático fora da sala.

Graças ao cheque com um eletroScópio, Faraday poderia verificar se, de fato, não havia cargas elétricas de qualquer tipo dentro da sala.

Esse princípio pode ser observado em cabos e scanners, e existem outros objetos que, por si só, agem como gaiolas de faraday, como carros, elevadores ou aviões.

Faraday Principal Contribuições

Construção de dispositivos de "rotação eletromagnética"

Depois que o físico e químico dinamarquês Hans Christian Ørsted (1777-1851) descobriu o fenômeno do eletromagnetismo, Humphry Davy e William Hyde Wollaston (1776-1828) tentaram e falhar.

Faraday, depois de discutir com os dois cientistas sobre isso, conseguiu criar dois dispositivos que deram lugar ao que ele chamou de "rotação eletromagnética".

Um desses dispositivos, atualmente conhecido como "motor homopolar", gerou um movimento circular contínuo, que foi produzido pela força magnética circular ao redor de um fio, que se estendia a um recipiente de mercúrio com um ímã dentro. Fornecendo ao fio uma bateria química, ele giraria ao redor do ímã.

Este experimento foi a base da teoria eletromagnética moderna. A emoção de Faraday foi tal depois dessa descoberta, que publicou os resultados sem consultar Wollaston ou Davy, o que resultou em uma controvérsia dentro da Sociedade Real e na atribuição de Faraday a outras atividades que não sejam eletromagnetismo.

Liquefação de gás e resfriamento (1823)

Baseado na teoria de John Dalton (1766-1844), na qual ele afirmou que todos os gases poderiam ser levados para um estado líquido, Faraday demonstrou através de um experimento a veracidade dessa teoria, além de sentar a base com a qual os refrigeradores modernos e os freezers.

Por liquefação ou liquefação (aumento da pressão e diminuição da temperatura do gás) de cloro e amônia em um estado gasoso, Faraday conseguiu trazer essas substâncias que haviam sido consideradas como "estado gasoso permanente" para o estado líquido.

Além disso, ele conseguiu devolver a amônia ao seu estado gasoso, observando que durante esse processo um resfriamento foi gerado.

Essa descoberta mostrou que uma bomba mecânica poderia transformar um gás à temperatura ambiente em líquido, produzir resfriamento ao retornar ao seu estado gasoso e ser comprimido em líquido novamente.

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Descoberta de Benzeno (1825)

Faraday descobriu a molécula de benzeno por ter isolado e identificado a partir de um resíduo oleoso, derivado da produção de gás de iluminação, que deu o nome de "Bicarburret de hidrogênio".

Essa descoberta foi uma conquista importante da química, devido às aplicações práticas do benzeno.

Descoberta de Indução Eletromagnética (1831)

A indução eletromagnética foi a grande descoberta de Faraday, que conseguiu conectar dois solenóides de arame ao redor das extremidades opostas de um anel de ferro.

Faraday conectou um solenóide a um galvanômetro e o observou enquanto conectou e desconectou o outro da bateria.

Ao desconectar e conectar o solenóide, ele poderia observar que, quando passou por corrente através de um solenóide, outra corrente foi temporariamente induzida no outro.

A causa desta indução é devido à mudança no fluxo magnético que ocorreu quando desconectado e conectado a bateria.

Atualmente, este experimento é conhecido como "indução mútua", que ocorre quando a mudança de corrente em um indutor induz uma tensão em outro Indutor próximo. Este é o mecanismo pelo qual os transformadores funcionam.

Leis de eletrólise (1834)

Michael Faraday também foi um dos principais responsáveis ​​pela criação da ciência da eletroquímica, a ciência responsável pela criação das baterias atualmente usadas por dispositivos móveis.

Enquanto fazia pesquisas sobre a natureza da eletricidade, Faraday formulou suas duas leis de eletrólise.

O primeiro desses estados que a quantidade de substância depositada em cada eletrodo de uma célula eletrolítica é diretamente proporcional à quantidade de eletricidade que passa pela célula.

A segunda dessas leis afirma que as quantidades de diferentes elementos depositadas por uma determinada quantidade de eletricidade estão na proporção de seu produto químico equivalente.

O matemático James Clerk Maxwell modelou essas leis na seguinte equação:

Faraday Effect Discovery (1845)

Também conhecida como rotação de Faraday, esse efeito é um fenômeno magnético-político, que é a interação entre luz e um campo magnético em um meio.

O efeito Faraday causa a rotação de um plano de polarização, que é linearmente proporcional ao componente de campo magnético na direção da propagação.

Faraday acreditava firmemente que a luz era um fenômeno eletromagnético e, portanto, deveria ser afetado por forças eletromagnéticas.

Portanto, após uma série de ensaios sem sucesso, ele experimentou uma peça de vidro sólido que contém traços de chumbo, que fabricados em seus dias de fabricação de vidro.

Dessa maneira, ele observou que, quando um raio de luz polarizada passava pelo vidro, na direção de uma força magnética, a luz polarizada girou em um ângulo proporcional à força do campo magnético.

Então ele tentou isso com diferentes sólidos, líquidos e gases, obtendo eletroímãs mais fortes.

Descoberta do diamagnetismo (1845)

Faraday descobriu que todos os materiais têm uma fraca repulsão em relação aos campos magnéticos, que chamavam de diamagnetismo.

Ou seja, eles criam um campo magnético induzido contrário a um campo magnético aplicado externamente, sendo repelido pelo campo magnético aplicado.

Além disso, ele descobriu que os materiais paramagnéticos se comportam de maneira oposta, sendo atraído por um campo magnético externo aplicado.

Faraday mostrou que essa propriedade (diamagnética ou paramagnética) está presente em todas as substâncias. O diamagnetismo induzido com ímãs de extrafuertes pode ser usado para produzir levitação.

Referências

1. Michael Faraday. Recuperado de.Wikipedia.org.
2. Michael Faraday. Recuperado de.Wikipedia.org.
3. Benzeno. Recuperado de.Wikipedia.org.
4. Liquefação a gás. Recuperado de.Wikipedia.org.
5. Leis de Faraday da eletrólise. Recuperado de.Wikipedia.org.