Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4 | Следующая страница реферата

Вскоре электромагниты Генри получили практическое применение в промышленности. Так, в 1831 г. на одном из металлургических заводов в штате Нью-Йорк электромагнит использовался для сепарации железной руды.

Поразителен диапазон научных экспериментов Генри. После известных опытов Фарадея, доказавшего еще в 1821 г. вращение проводника вокруг магнита и магнита вокруг проводника, в 1831-м им была создана модель электродвигателя с качающимся движением «электромагнита-коромысла», совершавшего 75 равномерных качаний в минуту. И хотя Генри считал свое изобретение лишь «физической игрушкой», он надеялся, что при дальнейшем усовершенствовании это изобретение «может быть использовано для некоторлей, созданные в 30–70-х годах XIX в. в разных странах, также не могли получить практического применения из-за отсутствия экономичного источника тока.

И даже в наше время нет «электрохода», а есть дизельэлектроход, турбоэлектроход, атомоход.

Звездный час Генри

Главный научный подвиг Генри – открытие им явления электромагнитной индукции. В истории науки есть немало примеров, когда выдающиеся открытия и изобретения делались почти одновременно учеными разных стран, ничего не знавших друг о друге. Но то, что произошло осенью 1831 года в Лондоне и в главном городе штата Нью-Йорк Олбани, случается, может быть, раз в столетие.

В дневнике Фарадея записана дата исторического открытия явления электромагнитной индукции: 29 августа 1831 года. Почти через три месяца, 24 ноября 1831 г., он сообщил об этом Лондонскому Королевскому обществу, а 17 февраля 1832-го выступил с докладом о своем открытии в Королевском институте.

Статья Фарадея с подробным изложением экспериментов была опубликована в 1832 г. в журнале «Philosophical Transactions», а затем в крупнейших физических журналах континента.

Профессор физики Олбанской академии Джозеф Генри, много лет занимавшийся исследованием электромагнитных явлений и ничего не знавший о работах Фарадея, 16 ноября 1831 г. пишет в письме одному из своих коллег: «Недавно я отковал большую подкову весом 101 фунт, которую намерен использовать для некоторых поучительных экспериментов, касающихся тождественности электричества и магнетизма», т. е. индуцировать электричество с помощью магнетизма. (Напомним, что Фарадей, сделав свое открытие, добился того, о чем мечтал – «превратить магнетизм в электричество».)

Никому из биографов не удалось выяснить, по какой причине Генри прекратил начатые в сентябре эксперименты и продолжил их лишь девять месяцев спустя.

Неоспоримо установлено, что электромагнитную индукцию Генри открыл в промежутке между 14 и 28 июня 1832 г. В письме своему коллеге от 28 июня Генри сообщил, что некоторое время был очень занят, но «на днях... добился успеха в очень интересном эксперименте по получению электрических искр из магнита».

Открытие Генри было опубликовано в июле 1832 г., одновременно вышли в свет рефераты первых двух серий «Экспериментальных исследований по электричеству» Фарадея, с которыми Генри ознакомился только осенью того же года. Как  пишет один из биографов Генри  Г. Цверава, «ничто в жизни Генри не вызвало столь тягостных переживаний, как этот сакраментальный перерыв в его занятиях наукой».

Из статьи Фарадея известно, что вначале он открыл «индукцию токов» и только в конце экспериментов получил эффект индукции, применив электромагнит.

Генри, много лет занимавшийся электромагнитами, сразу поставил эксперимент с электромагнитом и катушкой, подключенной к гальванометру. Первый эксперимент был проведен с подковообразным магнитом грузоподъемностью 360–380 кодключенная к гальванометру, удаленному (во избежание помех) примерно на 12 м.

Поразительны интуиция и мастерство экспериментатора Генри: он не повторил ошибки, допущенной европейскими учеными. Свои опыты производил вместе с помощником, который, будучи в другой комнате, включал и отключал батарею (при этом возникало и исчезало магнитное поле), и Генри наблюдал отклонение стрелки гальванометра. Швейцарский физик Колладон, исследовавший явления электромагнетизма еще раньше Фарадея и Генри, стоял у порога открытия электромагнитной индукции, но... Включая батарею, он спешил в другую комнату, где находился гальванометр, однако к этому времени устанавливался стационарный процесс и стрелка гальванометра оставалась неподвижной. До конца своих дней Колладон, проживший 90 лет, упрекал себя за то, что допустил такую досадную ошибку.

Во время исследования электромагнитной индукции Генри производил несколько различных экспериментов. Схема одного из них изображена на рис. 2. Большая катушка подключена к гальванометру (слева). При опускании внутрь катушки электромагнита, подключенного к батарее (справа), стрелка гальванометра отклонялась (то же происходило и при поднятии электромагнита из катушки). Эта схема напоминает рисунок из лабораторного журнала Фарадея. Удивительно, как схожи оказались эксперименты двух великих физиков, работавших независимо друг от друга на разных континентах! В своей статье, написанной уже после знакомства с опытом Фарадея, Генри, отдавая должное английскому физику, подчеркнул, что он шел к открытию собственным, отличным от Фарадея путем и, как пишет один из биографов, «...очень краткими намеками указал, что первооткрывателем был все-таки он».

Конечно, никто не оспаривает приоритет Фарадея, но если бы Генри не пришлось прервать свои эксперименты, он разделил бы славу открытия с Фарадеем. Научный подвиг Генри должен быть оценен еще и потому, что условия его деятельности резко отличались от тех, в которых находился Фарадей. Он был знаком с известными учеными, работал в одной из лучших лабораторий Королевского института. У Генри не было даже «компетентных друзей», он не мог печататься в ведущих журналах Европы. «Талант Генри мужал в одиночку, духовное одиночество тяготило Генри, тормозило его творческие порывы».

В апреле 1832 г. Генри первым сделал еще одно важное открытие – обнаружил явление самоиндукции. Фарадей исследовал это явление лишь спустя два года.

Генри впервые создает и использует в физических экспериментах плоские катушки индуктивности, изготовленные из «полосовой меди», что позволяет ему добиваться больших эффектов, чем от обычных проволочных соленоидов. С помощью таких катушек Генри удалось исследовать еще одно ранее неизвестное явление – взаимную индукцию. Весь этот цикл исследований Генри отразил в трех статьях «Об электрической индукции» в 1838–1840 гг.

Последние эксперименты Генри проводил уже в Принстонском колледже (штат Нью-Джерси), куда был приглашен ом натуральной философии». В этом колледже, ставшем в 1896 г. университетом, Генри весьма плодотворно работал в течение 14 лет.

В Принстоне Генри установил, что индукция проявляется в таких поразительных явлениях, которые «...не имели места во всем течении науки... суть их в том, что индукция проявляется через кирпичную стену, разделяющую смежные комнаты». Для того времени это было сенсацией.

У истоков электросвязи

Исключительно важным для науки, в частности для электросвязи и радиотехники, стало открытие Генри в 1840–1842 гг. колебательного характера искрового разряда лейденской банки (конденсатора). Это был прообраз первого осциллятора. Генри впервые дал описание открытых им «сильно затухающих электрических колебаний» и предложил способ их возбуждения. Он утверждал, что «волны электричества», возникающие при разряде, «пробегают по поверхности проводника, а не внутри его, как это происходит при прохождении гальванического тока».

Открытие Генри было по достоинству оценено полвека спустя на заре радиотехники.

В 1844 г. Генри провел еще один важный эксперимент: в физическом корпусе колледжа на шелковых нитях был подвешен медный провод, образующий прямоугольник со сторонами 9 и 15 м. Прямо под ним в подвале был подвешен такой же прямоугольный контур.

Когда верхний провод присоединялся к искрящей магнитоэлектрической машине, в нижнем проводе возникал ток, способный намагнитить иглу. Эти исследования Генри позволяют считать его одним из пионеров, заложивших основы учения об электромагнитных волнах. Заметим, что известный исследователь электромагнитных волн немецкий физик Г. Герц родился 15 лет спустя после открытия Генри колебательного характера искрового разряда.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: готовые рефераты, конспекты 4 класс.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4 | Следующая страница реферата