THỜi kì SƠ khai củA ĐIỆn từ HỌC: 2 những phát hiệN ĐẦu tiên về ĐIỆn và TỪ CỦa ngưỜi hy lạP: 2
TĨNH ĐIỆN – TỪ TĨNH: 1.1.THẾ KỈ XVII- “BÌNH MINH TĨNH ĐIỆN TỪ”
tải về 231.58 Kb.
|
- Điều hướng trang này:
- 1.1.1.1.Trước Benjamin Frankin
- Charles- Francois Dufay
- Tụ điện đầu tiên: Chai Leyden.
- Benjamin Frankin (17 tháng 01/1706 - 17 tháng 4/1790)
- Joseph Priestley- Coulomb
- Charles Augustin De Coulomb
TĨNH ĐIỆN – TỪ TĨNH:1.1.THẾ KỈ XVII- “BÌNH MINH TĨNH ĐIỆN TỪ”:Năm 1600, cuộc cách mạng khoa học đang diễn ra ở châu Âu, một thời kì mới của khoa học được đánh dấu bởi các nhà bác học lớn như Keppler, Galileo, Francis Bacon… Tiêu biểu trong đó là Galileo (1564-1642): nhà bác học người Italy đã đặt nền móng cho khoa học thực nghiệm trong vật lí học. Trong giai đoạn này, những thành công của những tên tuổi như Benjamin, Coulome, Volta... đã mở ra một chương mới cho điện từ học. BENJAMIN FRANKIN:1.1.1.1.Trước Benjamin Frankin:
Francis Hauksbee (1666-1713), người Anh. 1705, Hauksbee đã khám phá ra rằng nếu anh ta đặt một lượng nhỏ thủy ngân trong kính của ông đã sửa đổi phiên bản của Otto von Guericke của máy phát điện và di tản không khí từ nó, và sau đó anh ta gây ra một chi phí sẽ được xây dựng trên bóng, một glow đã được nhìn thấy, nếu anh ta đặt tay của mình bên ngoài của bóng. Điều này đã tạo ra được ánh sáng, đủ để đọc_ một tiền thân thô sơ của bóng đèn điện. Điều này có ý nghĩa to lớn làm cơ sở cho nguyên tắc hoạt động của đèn Neon và đèn hơi thủy ngân. V 
Hình 2.15 – Máy phát tĩnh điện Hauksbee ậy từ việc nghiên cứu sự ma sát của thủy ngân chuyển động trong khí áp kế, ông đã nhận ra sự lóe sáng của điện từ đây ông tạo ra máy phát điện do ma sát.
Stephen Gray (1666-1736), một thợ nhuộm Anh và nhà thiên văn học tài tử, người mà là đầu tiên để có hệ thống thử nghiệm sự truyền dẫn điện, hơn là sự phát sinh của những điện tích tĩnh và những sự khảo sát của hiện tượng tĩnh học đơn giản. Stephen Gray là người đã giúp thêm vào sự hiểu biết về điện học. Gray rất nghèo, không đủ tiền mua sách vở và dụng cụ thí nghiệm nên phải nhờ một người bạn tên là Granvil Wheler, là người giàu có lại yêu thích khoa học và quý mến những người có chí. Điện học đã ám ảnh Wheler cũng như Gray và khiến cho hai người trở thành đôi bạn tâm giao. Vào một buổi chiều mùa đông năm 1729, Gray và Wheler nối một khúc thủy tinh với một quả cầu ngà bằng một sợi chỉ dài rồi chà xát khúc thủy tinh, họ nhận thấy các lông tơ dính vào quả cầu ngà, như vậy điện lượng đã được truyền đi qua sợi chỉ. Gray đã thấy rằng vài chất có tính cách dẫn điện, có chất lại không. Những chất kể sau này được gọi là chất cách điện (insulator). Gray còn cho biết kim loại là chất dẫn điện tốt (conductor). N
T 
Hình 2.18 – Thí nghiệm về sự truyền điện tích ừ những thí nghiệm của mình, Gray đã dẫn đến kết luận: điện di chuyển tự do trong một số nguyên liệu gọi là chất dẫn điện tốt và một số vật liệu không cho điện tích di chuyển gọi là chất cách điện. Nước và kim loại là những chất dẫn điện. Bất kì chất nào cũng có thể nhiễm điện do cọ xát.
Năm 1732, có một người Pháp là Charles Dufay (1698- 1739) đã làm lại thí nghiệm của Gray bằng chính cơ thể mình. Và kết quả là ông bị điện giật đến mức áo cháy thành than, và có kèm theo cả những tia lửa do tĩnh điện tạo nên. T 
Hình 2.19 – Dufay hí nghiệm của ông đã chứng minh rằng, mọi vật đều có thể nhiễm điện do cọ sát, chỉ trừ chất lỏng, kim loại và các tảng thịt. Nhưng DuFay không biết điều sau đây: đó là những vật dẫn tốt và vì thế mà điện tử dễ dàng xuyên qua chúng, thay vì lười biếng ngồi lại tại chỗ và tạo nên hiện tượng tích điện âm.
L 
Hình 2.21 - Mô hình chai Layden à phát minh của nhà vật lí người Hà Lan Musschenbroek vào năm 1745, chai Leyden là một thứ tụ điện thô sơ nhất. Chai Leyden bằng thủy tinh có chứa nước, được bọc ngoài bằng các lá thiếc mỏng, cổ chai bằng gỗ có gắn một cây đinh xuyên qua. Khi quay máy tĩnh điện rồi cho tiếp xúc với cây đinh, chai Leyde như vậy được tiếp điện và chứa điện cho đến khi nào dùng tới. Vào thời kỳ đó thứ tụ điện này được phổ biến rất nhiều tại châu Âu. Trong phòng thí nghiệm, đôi khi các nhà khoa học còn làm cho khán giả phải kinh ngạc bằng cách dùng chai Leyde để “lấy điện từ đầu mũi người ngồi riêng biệt tại mỗi nơi”. Chai Leyden đã trở thành một đồ vật dùng làm trò quỷ thuật đối với người thường nhưng với nhà khoa học, loại bình chứa điện này đã giúp họ tìm ra các phát minh quan trọng khác.
Benjamin Frankin (17 tháng 01/1706 - 17 tháng 4/1790):L 
Hình 2.23 – Benjamin Frankin à một trong những người thành lập đất nước nổi tiếng nhất của Hoa Kỳ. Ông là một chính trị gia, một nhà khoa học, một tác giả, một thợ in, một triết gia, một nhà phát minh, nhà hoạt động xã hội, một nhà ngoại giao hàng đầu. Trong lĩnh vực khoa học, ông là gương mặt điển hình của lịch sử vật lý vì những khám phá của ông và những lý thuyết về điện, ví dụ như các khám phá về hiện tượng sấm, sét. Với vai trò một chính trị gia và một nhà hoạt động xã hội, ông đã đưa ra ý tưởng về một nước Mỹ. Còn với vai trò một nhà ngoại giao trong thời kỳ Cách mạng Mỹ, ông đã làm cho liên minh là Pháp giúp đỡ để có thể giành độc lập. Năm 1750, chai Leyde mới được miền đất Bắc Mỹ biết đến. Tại nơi đây, chưa có một phòng thí nghiệm do chính quyền mở ra, chưa có một hội khoa học nào cũng như một trường đại học nào. Tuy nhiên Tân Thế Giới vẫn có nhiều nhà khảo cứu và phát minh. Những người này mua sách báo và vật dụng khoa học từ châu Âu và thường phổ biến các kết quả của công cuộc tìm kiếm qua sách báo của nước Anh. T
Franklin liền sai William mang chai Leyde ra, rồi đặt chiếc đinh nơi cổ chai gần chiếc chìa khóa đồng, tức thì các tia lửa bật ra và chai Leyde đã đầy điện. Thật là may mắn cho Franklin đã không bị thiệt mạng trong thí nghiệm táo bạo này vì sau đó 10 năm, nhà vật lý người Nga tên là Richmann thuộc trường Đại Học St. Petersburg khi thực hiện lại thí nghiệm này đã bị sét đánh chết. Từ cuộc thí nghiệm về sấm chớp, Benjamin Franklin kết luận rằng điện có mặt tại khắp nơi. Khi một vật có quá nhiều điện lượng, vật này dễ làm mất số điện lượng đó và Franklin nói rằng vật đó chứa điện dương. Trái lại khi một vật không có đủ số điện lượng thông thường, vật này dễ nhận thêm điện lượng mới, ông nói vật đó chứa điện âm. Franklin cho phổ biến công cuộc khảo cứu của ông trên một tờ báo khoa học tại nước Anh vì thời bấy giờ châu Mỹ còn là một thuộc địa của nước Anh. Ngoài lý thuyết về điện, Benjamin Franklin còn phát minh ra cột thu lôi. Để trắc nghiệm, ông đã can đảm dựng ngay một cột thu lôi trên nóc nhà của mình. Sau nhiều ngày giông bão, căn nhà của ông vẫn không sao nên dân chúng trong vùng Philadelphia cũng bắt chước ông thực hiện dụng cụ này. Franklin đã cho thấy rõ lợi ích của cột thu lôi trong cuốn lịch The Poor Richard Almanach.
Ông là người đầu tiên đặt tên điện tích dương và điện tích âm. Đồng thời nói đến nguyên lí bảo toàn điện tích.Tuy nhiên ông sai lầm khi khẳng định, điện chạy từ cực dương đến cực âm. Phát minh ra cột thu lôi, phát minh thực tiễn đầu tiên xuất hiện trong lĩnh vực điện vào cuộc sống. Joseph Priestley- Coulomb:
Một mục sư người Anh là một người say mê khoa học, suy rằng định luật của lực giữa các điện tích phải giống dạng như định luật nghịch đảo bình phương cho lực hấp dẫn của Newton.
Coulomb (1736 - 1806) một nhà vật lí người Pháp đã dùng thực nghiệm bằng một cân xoắn, gồm hai quả cầu nhỏ bằng kim loại mang điện đóng vai trò của điện tích điểm. Bằng cách giữ cho điện tích của hai quả cầu không đổi, đo sự phụ thuộc của lực tương tác vào khoảng cách giữa chúng, Coulomb thấy rằng lực tương tác giữa hai điện tích có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích và có độ lớn tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Ðiều này là hợp lý, vì dựa vào lực tương tác điện ta có thể nhận biết được sự có mặt của điện tích. Như vậy, ta đã có cách để so sánh độ lớn của các điện tích. Từ đó, nếu chọn một điện tích làm đơn vị, ta có thể xác định độ lớn của mọi điện tích khác. Kết quả trên đây cho thấy rằng lực tác dụng giữa hai điện tích A và B tỉ lệ với độ lớn của điện tích B. Vì lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm tuân theo định luật III Newton. Vậy suy ra rằng lực tương tác tỉ lệ với độ lớn của từng điện tích, do đó tỉ lệ với tích độ lớn của các điện tích A và B. Trong năm 1785 Coulomb đã đưa ra 3 trình án về Điện Năng và Từ Trường:
Coulmb nói về quy luật hút và đẩy giữa các điện tích và cực từ trường mặc dù ông không thể giải thích sự liên hệ giữa hai lực đó. Ông cho rằng sự hút và đẩy đó là do hai dòng điện lực khác nhau. Đơn vị của điện tích trong hệ SI, Coulomb (C), và định luật Coulomb đã được đặt ra theo tên của ông. L
Galvani (1737 – 1798), nhà vật lý học và nhà y học người Ý đã góp công lớn trong việc xây dựng nền móng cho ngành kỹ thuật điện. Ông Galvani có một phòng thí nghiệm khá đủ tiện nghi để vừa dạy học, vừa tìm tòi nghiên cứu. Một hôm Galvani giảng một bài trong đó dùng tới một con nhái đã lột da. Do tình cờ con vật được đặt trên chiếc bàn mặt kim loại. Khi giảng tới sự phức tạp của các đường gân và các bắp thịt, Galvani lấy xiên đâm vào đùi con nhái. Bỗng nhiên chân nhái co giật lại. Galvani hết sức ngạc nhiên. Thử lại mấy lần, ông đều thấy như vậy. Sau vài ngày tìm hiểu, Galvani thấy rằng chân nhái co giật khi đầu xiên đâm vào và chạm tới mặt bàn kim loại. M 
Hình 2.27 – Thí nghiệm của Galvani ột ngày khác, Galvani dùng một móc đồng phơi khô một đôi chân nhái phía trên thanh sắt bao lơn. Galvani nhận thấy gió thổi, đưa đi đưa lại đôi chân con vật và cứ mỗi khi đôi chân này chạm vào thành bao lơn thì lại co giật. Ông ngẫm nghĩ về hiện tượng kỳ lạ này và cố gắng tìm lời giải đáp. Bỗng dưng, một ý tưởng hiện ra trong óc ông: điện! Galvani kết luận rằng có điện tại mọi vật, ngày cả trong đôi chân nhái. Thứ điện này được ông gọi là “điện của sinh vật”. Galvani liền viết một bài báo nói về sự tìm kiếm của mình. Cả châu Âu phải sửng sốt về điều tìm thấy mới lạ này và điện của sinh vật trở nên đầu đề cho các câu chuyện khoa học thời bấy giờ. Ngày nay, chúng ta biết rằng Galvani đã nhầm lẫn ở chỗ gọi điện của sinh vật và ông ta không tìm ra điện ở đâu mà có. Tuy nhiên điều nhận xét của Galvani đã mở đường cho công việc chế tạo điện bằng kim loại và hóa chất sau này. 
Công lao của Galvani đối với khoa học: Galvani đã sai lầm khi cho rằng có thể sinh vật tự sinh ra điện nhưng chính sai lầm này của ông rất có lợi vì nó đưa đến khám phá rằng các dây thần kinh mang xung điện và khai sinh ra lĩnh vực điện hóa học. Alessandro Volta:A 
Hình 2.28 – Alessandro Volta 
Hình 2.29 – Pin Volta lessandro Volta (1745-1827) là Giáo Sư Vật Lý tại trường Đại Học Pavie nước Ý. Ông đã khảo cứu nhiều về điện học và đã tìm cách tăng hiệu quả của chai tụ điện. Từ khi Galvani phổ biến các nhận xét về điện thì tại các phòng thí nghiệm của châu Âu, các nhà khoa học đã làm nhiều thí nghiệm về đôi chân nhái. Có người lại dùng dây dẫn điện nối chai Leyde với đôi chân nhái và đã thấy đôi chân con vật bị co giật mạnh gấp bội. Do thí nghiệm này, nhiều nhà khoa học bắt đầu nghi ngờ lý thuyết điện của sinh vật. Volta thử lại thí nghiệm của Galvani và lúc đầu chấp nhận ý kiến của Galvani. Nhưng về sau, chính Volta đã chứng minh sự lầm lẫn của Galvani. Theo Volta thì cơ thể con vật chỉ là một chất dẫn điện thường. Điện sinh ra trong các kim loại dị chất đã kích thích các dây thần kinh, và làm hoạt động các cơ. Nói cách khác con vật không thể vừa là chủ động vừa là bị động. Con vật chỉ bị động do điện sinh ra từ bên ngoài nó. Mặt khác, Volta thấy rằng chỉ có sự co giật khi chân nhái được đặt lên mặt bàn bằng kim loại và được đâm bằng một thứ xiên kim loại. Còn trong trường hợp chân nhái treo trên thanh sắt bao lơn bằng một móc đồng, chân nhái chỉ co giật khi chạm vào thanh sắt. Như vậy cần phải có hai thứ kim loại khác nhau để có sự co giật đó. Và để chứng minh sự lầm lẫn của sự Galvani, Volta tạo ra điện với một thanh đồng và một thanh kẽm mà không cần có cơ thể con ếch. Volta đã làm các miếng tròn bằng đồng và kẽm rồi xếp một miếng đồng cách một miếng kẽm bằng một miếng giấy xốp tẩm dung dịch muối ăn. Sau đó ông nối hai miếng trên cùng và dưới cùng của chồng các miếng tròn bằng một sợi dây dẫn điện, Volta đã thấy dòng điện chạy qua. Như vậy máy phát điện của nhân loại đã ra đời dưới tên gọi là “pin Volta”. Sở dĩ có danh từ “pile” vì đây là một chồng các miếng tròn bằng đồng và kẽm. Cách biện luận của Volta mang đến kết quả hết sức hữu ích vì nhờ đó mới có hai phát minh rất quan trọng, thứ nhất là pin Volta và thứ nhì là nền tảng cho khoa điện sinh lý học. Sau đó, Volta tự ép mình làm việc thật vất vả để hoàn tất phát minh pin điện của mình. Ông bắt tay vào những thí nghiệm về các kim loại và hơn thế nữa, về một số lớn chất lỏng. Các thí nghiệm đã giúp ông thiết lập nguyên lý mà theo đó các sức điện động cộng thêm vào nhau khi chúng được cấu tạo từng cặp kim loại ghép với nhau theo cùng một thứ tự. Vd: Đồng- Acid, Kẽm- Đồng, Acid- Kẽm,… Danh từ pile pin có nguồn gốc từ một từ Latin: “pilum” có nghĩa là cột trụ. Quả thật pin Volta là “cây cột” trên đó người ta xây đắp cả “tòa nhà của Điện Học hiện đại” ngày nay.
Humphry Davy:Phát minh ra “pin” của Alessandro Volta được phổ biến tới Sir Joseph Banks lúc này là Chủ Tịch của Hội Khoa Học Hoàng Gia. Một tháng sau, chiếc pin Volta lớn đầu tiên được chế tạo tại nước Anh do William Nicholson và Anthony Carlisle. Hai nhà thực nghiệm này khi đó muốn cho các miếng tròn kim loại của pin thực sự tiếp xúc với vật phân cách nên đã nhỏ nước vào miếng tròn trên cùng và họ đã ngạc nhiên khi thấy các bọt khí bay ra từ nước. Nicholson và Carlisle liền nghiên cứu một cách rộng rãi hơn, đã dùng các sợi dây bằng vàng dẫn từ hai cực của pin và nhúng vào trong nước,tìm thấy Hydrogen và Oxygen bay ra. Sự phân tích nước bằng dòng điện này được thực hiện vào ngày 2 tháng 5 năm 1800 tại London. Nicholson và Carlisle lại nhận thấy rằng khi dùng các dây đồng nối với hai cực của pin, chỉ có Hydrogen bay ra trong khi hứng được Oxygen nếu dùng dây vàng hay dây bạch kim. Rồi do sự biến màu của dây đồng, hai nhà khoa học đã suy ra sự oxid-hóa. S 
Hình 2.30 – Humphry Davy au khi đã có pin phát điện, các nhà khoa học tìm cách tăng sức mạnh của pin do ghép hai hay vài pin với nhau. Các bình điện lớn được chế tạo tại khắp nơi và là thứ mong ước của nhiều nhà khoa học. Năm 1800, Hoàng Đế Napoléon I đã hạ lệnh chế tạo cho Trường Bách Khoa (Anh Quốc) một bình phát điện cực lớn gồm 600 pin nhỏ nhưng bình điện lớn nhất được thiết lập trong thời kỳ này là của Viện Khoa Học Hoàng Gia nước Anh. Người trông nom Viện này là Bá Tước Benjamin Rumford. Tuy bình điện lớn kể trên mang lại danh tiếng cho Viện nhưng cũng làm ngân quỹ của Viện gần cạn. Thời đó, các phát minh về điện đã làm tất cả dân chúng phải chú ý nên Bá Tước Rumford nghĩ tới việc tổ chức các buổi diễn thuyết và trình diễn các thí nghiệm về điện học đế lấy tiền cho ngân quỹ của Viện Hoàng Gia. Chương trình các buổi thuyết trình liền được quảng cáo trên báo chí. Trong các buổi diễn thuyết đầu, có một số khán giả đến dự nhưng con số này không bao gìơ tăng thêm, điều này làm cho Rumford nghĩ rằng Viện Khoa Học thiếu người có tài về diễn thuyết. Nghe lời một người bạn, Bá Tước Rumford đã thuê một người làm công việc này: Humphry Davy. Tuy mới 23 tuổi, Davy đã tỏ ra có nhiều kiến thức về điện học và hóa học. Ngoài ra ông còn có tài ăn nói hấp dẫn khán giả vào bài thuyết trình, vào các thí nghiệm kiểm chứng, khiến cho người nghe vừa thâu lượm được những điều hiểu biết ích lợi, vừa tưởng như được xem các màn ảo thuật đầy bí ẩn. Nhờ Davy, số khán giả ngày một tăng, bài vở bán được ngày một nhiều và Viện Hoàng Gia không còn sợ thiếu hụt ngân quỹ nữa, đó là vào năm 1801. Danh tiếng của Davy được nhiều người biết tới nhưng ông không phải chỉ là một diễn giả có tài, ông còn là một nhà khoa học thiên phú. Thật là may mắn cho Davy được làm việc tại một nơi có đầy đủ dụng cụ khoa học, sẵn sàng cho phép các nhà phát minh phát triển khả năng của mình. Đặc biệt nhất, bình điện với điện thế mạnh nhất thời kỳ đó, đã khiến ông làm nhiều thí nghiệm hữu ích nhất là về phương pháp điện giải, mở đầu các cuộc tiến bộ về Hóa Học. Nhờ phương pháp này, các nhà khoa học đã lấy được nhiều kim loại tinh khiết như trường hợp của đồng, sắt và nhôm, đây là thứ kim loại mà vào thời đó người ta quý ngang vàng. Ngoài việc tìm thấy phương pháp điện giải, Davy còn chế ra đèn hồ quang và khám phá nhiều đơn chất mà đáng kể nhất là hai chất Potassium và Sodium. Vào năm 1820, Humphrey Davy được phong chức Hiệp Sĩ và được bầu làm Chủ Tịch của Viện Khoa Học Hoàng Gia, một danh vọng tột đỉnh của các nhà khoa học Anh Quốc lúc bấy giờ.
Каталог: nonghocbucket -> UploadDocument server07 id24231 50525 UploadDocument server07 id24231 50525 -> Lời mở đầu 1 Chương 1: Sự phát triển của các hệ thống thông tin di động 3 UploadDocument server07 id24231 50525 -> ĐẠi học quốc gia thành phố HỒ chí minh trưỜng đẠi học kinh tế luậT UploadDocument server07 id24231 50525 -> Chuyªn ®Ò tèt nghiÖp UploadDocument server07 id24231 50525 -> Dự án vie/61/94 Hỗ trợ xúc tiến thương mại và phát triển xuất khẩu ở Việt Nam nguyên tắc marketing UploadDocument server07 id24231 50525 -> MỤc lục phòng tổ chức nhân sự VÀ tiền lưƠng 11 phòng kiểm tra và kiểm toán nội bộ 12 trung tâm thông tin và CÔng nghệ tin họC 12 UploadDocument server07 id24231 50525 -> Tại các thị trường Nhật, eu, Hoa Kỳ UploadDocument server07 id24231 50525 -> TÀi liệu tham khảo môn học tư TƯỞng hồ chí minh phần: Tập trích tác phẩm của Hồ Chí Minh TÀi liệU ĐỌc thêM UploadDocument server07 id24231 50525 -> MỤc lục danh mục bảng danh mục hình chưƠng I. TỔng quan về CÔng ty 1 SỰ HÌnh thành và phát triển của công ty UploadDocument server07 id24231 50525 -> Nghiên cứU ĐẶC ĐIỂm nhiễm khuẩn sơ sinh tại khoa nhi bệnh việN Đa khoa trung ƣƠng thái nguyêN tải về 231.58 Kb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|
