फैराडे और विद्युत चुंबकत्व

1791 में, इटालियन एनाटोमिस्ट लुइगी गैलवानी (1737-98) ने गलती से पता लगाया कि एक विच्छेदित मेंढक की मांसपेशियां सिकुड़ जाती हैं यदि उन्हें एक साथ पीतल और लोहे की जांच से छुआ जाए। इतालवी भौतिक विज्ञानी एलेसेंड्रो वोल्टा (1745-1827) ने इस प्रभाव को दो असमान धातुओं के संपर्क के लिए जिम्मेदार ठहराया।

1800 में, रॉयल सोसाइटी के अध्यक्ष, जोसेफ बैंक्स (1743-1820) को एक पत्र में, वोल्टा ने प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह उत्पन्न करने में सक्षम एक उपकरण के निर्माण की घोषणा की। यह तथाकथित था एक "वोल्टाइक पोल" जिसमें नमक के पानी में भिगोए गए कार्डबोर्ड डिवाइडर द्वारा अलग-अलग जस्ता और तांबे की डिस्क होती है।

वैज्ञानिकों को तुरंत इस आविष्कार के महत्व का एहसास हुआ। जल्द ही अंग्रेज हम्फ्री डेवी (1778-1829) ने गैल्वेनिक बैटरी नामक एक अधिक शक्तिशाली "स्तंभ" विकसित किया, जिसने उन्हें पहली बार कई रासायनिक तत्वों को अलग करने की अनुमति दी: सोडियम, पोटेशियम, मैग्नीशियम, कैल्शियम, स्ट्रोंटियम और बेरियम। 1813 में, डेवी ने माइकल फैराडे नाम के एक युवक को रॉयल इंस्टीट्यूशन में सहायक के रूप में स्वीकार किया।

एक गरीब लोहार के बेटे फैराडे का जन्म 22 सितंबर 1791 को न्यूटन, सरे में हुआ था।वह केवल एक प्राथमिक शिक्षा प्राप्त करने में कामयाब रहे और 14 साल की उम्र में उन्हें लंदन के एक बुकबाइंडर्स में प्रशिक्षित किया गया। बुकबाइंडर के पेशे ने युवक को अपने हाथों से गुजरने वाली किताबें पढ़ने का मौका दिया। फैराडे विशेष रूप से एनसाइक्लोपीडिया ब्रिटानिका में बिजली पर लेख से प्रभावित थे। 1810 में वे शहर के दार्शनिक समाज में शामिल हो गए, जिसने उन्हें व्याख्यान सुनने और प्रयोग करने की अनुमति दी।

जब 1812 में उनकी शिक्षुता समाप्त हुई, तो फैराडे ने एक जिल्दसाज़ के रूप में अपना करियर छोड़ दिया। डेवी, जो लैब में विस्फोट के परिणामस्वरूप अस्थायी रूप से अंधे थे, ने उन्हें अपना सहायक बना लिया। 1813-15 में डेवी उन्हें फ्रांस और इटली की यात्रा पर ले गए, जहाँ वे वोल्टा और एम्पीयर सहित कई प्रतिष्ठित वैज्ञानिकों से मिले।

बिजली और चुंबकत्व

1820 में, डेनिश भौतिक विज्ञानी हैंस ओर्स्टेड (1777-1851) ने पता लगाया कि एक तार के माध्यम से प्रवाहित एक विद्युत धारा एक कम्पास सुई को विक्षेपित करती है। इस खोज ने बहुत रुचि पैदा की, और जल्द ही पेरिस में आंद्रे एम्पीयर (1775-1836) ने अपने हमवतन फ्रांकोइस अरागो (1786-1853) द्वारा किए गए इस प्रयोग के प्रदर्शन को देखकर विद्युत चुंबकत्व के एक मौलिक सिद्धांत का निर्माण शुरू किया।

एम्पीयर ने पाया कि एक ही दिशा में धारा ले जाने वाले तार आकर्षित होते हैं, विपरीत धारा वाले तार प्रतिकर्षित होते हैं, और तार का एक तार जिसके माध्यम से धारा प्रवाहित होती है (वह इसे सोलेनोइड कहते हैं) एक चुंबक की तरह व्यवहार करता है। उन्होंने वर्तमान के परिमाण को मापने के लिए पास की एक चुंबकीय सुई के विक्षेपण का उपयोग करने का भी प्रस्ताव दिया- एक ऐसा विचार जिसने जल्द ही गैल्वेनोमीटर के आविष्कार का नेतृत्व किया।

उस समय, फैराडे ने यह विचार व्यक्त किया कि बल की बंद रेखाएँ एक धारावाही चालक के चारों ओर बनती हैं। अक्टूबर 1821 मेंवह एक ऐसा उपकरण बनाता है जो एक विद्युत प्रवाहित तार या स्थिर चुंबक के चारों ओर एक तार के चारों ओर एक चुंबक के घूर्णन को प्रदर्शित करता है। यह विद्युत ऊर्जा का यांत्रिक ऊर्जा में पहला रूपांतरण था।

वर्तमान जनरेशन
रासायनिक अनुसंधान को रोके बिना, फैराडे ने पता लगाया कि चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके विद्युत प्रवाह कैसे बनाया जा सकता है। उन्होंने यह खोज अगस्त 1831 में लगभग संयोग से की थी।

एक चुंबकीय क्षेत्र और एक विद्युत प्रवाह के बीच के संबंध को खोजने की कोशिश करते हुए, उन्होंने एक लोहे की छड़ के चारों ओर दो कुण्डल लपेटे, फिर उनमें से एक को चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए बैटरी से जोड़ा, और दूसरे को गैल्वेनोमीटर के माध्यम से बंद कर दिया। जबकि धारा प्रवाहित हो रही थी पहली कुण्डली में कुछ नहीं हुआ, लेकिन फैराडे ने देखा कि धारामापी की सुई उसी क्षण फड़कती है जब पहली कुण्डली में धारा दिखाई देती है या गायब हो जाती है। उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि वर्तमान चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन का कारण बनता है।

1824 में, अरागो ने देखा कि तांबे की डिस्क के घूमने से उसके ऊपर स्थित कम्पास सुई विक्षेपित हो गई। इस प्रभाव का कारण ज्ञात नहीं था। फैराडे का मानना ​​था कि एक चुंबकीय क्षेत्र में डिस्क के घूमने से उसमें एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है, जो बदले में एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है जो सुई को विक्षेपित करता है।

अक्टूबर 1831 में, उन्होंने एक समान उपकरण का निर्माण किया जिसमें एक घोड़े की नाल के चुंबक के ध्रुवों के बीच एक तांबे की डिस्क घूमती थी।

डिस्क के केंद्र और किनारे को एक गैल्वेनोमीटर से जोड़ा गया था जो दिष्टधारा के प्रवाह का संकेत देता था। इस खोज के तीन महीने बाद, फैराडे ने एक ट्रांसफॉर्मर और बिजली जनरेटर का आविष्कार किया, जिसका डिजाइन आज भी मौलिक रूप से नहीं बदला है।

इलेक्ट्रोलिसिस के नियम

फैराडे इलेक्ट्रोलिसिस के बुनियादी नियमों को तैयार करके रसायन विज्ञान में बिजली के अपने ज्ञान को लागू करने में सक्षम थे।उन्होंने वैज्ञानिक उपयोग में "एनोड", "कैथोड", "केशन", "इलेक्ट्रोड" और "इलेक्ट्रोलाइट" शब्द पेश किए। इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज का अध्ययन करने के बाद, उन्होंने दिखाया कि वे एक अल्पकालिक विद्युत प्रवाह का प्रतिनिधित्व करते हैं।

1839 में, फैराडे का स्वास्थ्य बिगड़ गया और उन्होंने शोध कार्य बंद कर दिया, लेकिन ध्रुवीकृत प्रकाश पर चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में रुचि रखते हुए, 1845 में उन्होंने इसे फिर से शुरू किया। उन्होंने पता लगाया कि ध्रुवीकरण के विमान को घुमाने के लिए एक शक्तिशाली विद्युत चुंबक का इस्तेमाल किया जा सकता है। इसने उन्हें प्रकाश के विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत को बनाने के लिए प्रेरित किया, जिसे बाद में जेम्स क्लर्क मैक्सवेल (1831-79) द्वारा गणितीय रूप में तैयार किया गया था।

फैराडे ने 1862 में रॉयल इंस्टीट्यूशन में काम करना बंद कर दिया, जिसके बाद वे हैम्पटन कोर्ट पैलेस में महारानी विक्टोरिया द्वारा उन्हें दिए गए कमरों में एकांत में रहने लगे, जहाँ 25 अगस्त 1867 को उनकी मृत्यु हो गई।