Michael Faraday (1791 – 1867) is regarded as one of the most influential experimental scientists of all time. He was the first to generate electricity using only wire and a magnet, a discovery that led directly to the electrified world we know today. Further details about generating electricity will be given in this essay, but first let me tell you briefly about the life of Faraday.
Born to a poor family, Michael Faraday had to largely educate himself. At the age of thirteen, and for seven years thereafter, he apprenticed to a local bookbinder and bookseller. He took the opportunity to read many of the books that he bound and, in so doing, developed an interest in science. At the age of twenty-one, Michael began to work under an eminent scientist, Sir Humphrey Davy of the Royal Institution in London. Michael accompanied Davy and his wife on an extended tour of Europe as Davy's assistant. Unfortunately, as was not unusual in the class-conscious English society of that day, Davy's wife treated Michael as a servant and made his life so miserable that he considered returning to England and giving up science. But he endured, which was a good thing because it enabled him to formulate his ideas while meeting and interacting with the best minds of European science.
As a mature scientist, Faraday worked on an amazing variety of projects in chemistry, physics, and related fields. He investigated explosions in coal mines, the operation of light houses, the protection of ship bottoms from corrosion, environmental pollution in air and water, the preservation of art treasures, and the science of flames. He did, however, refuse a request by the British government to participate in the production of chemical weapons for use in the Crimean War, citing ethical reasons. He was a deeply religious man with biographers having noted that a "strong sense of the unity of God and nature pervaded Faraday's life and work". Faraday rejected an offer of knighthood and twice refused to become President of the Royal Society. He was more interested in experimenting with electricity and magnetism.
A simplified diagram of Faraday's revolutionary electricity generator is shown below. When a magnet inside a copper wire coil is rotated, electricity is produced in the wire. (Alternatively, the wire coil can be rotated about a stationary magnet).
(diagram by Dr. Syed A. A. Rizvi)
This observation serves as the basis for the electricity that now lights our homes, businesses, and streets. The main requirement is a means for rotating the magnet (in effect converting physical energy into electric energy). Modern electric generators use a so-called turbine to turn the magnet. A turbine has a series of blades resembling a fan. When a force hits the blades of the turbine, the turbine turns as does the magnet that is attached directly to the turbine, and electricity is produced. The force might be moving air (as in a wind generator), pressurized steam (as produced by burning coal or a nuclear plant) or falling water (as in a hydroelectric plant).
Faraday was a key figure in advancing our understanding of electricity and magnetism. Little wonder that Albert Einstein kept a photograph of Faraday on his study wall.
GERAÇÃO DE ELETRICIDADE
Fredric M. Menger, Emory University, EUA
Michael Faraday (1791 - 1867) é considerado um dos cientistas experimentais mais influentes de todos os tempos. Ele foi o primeiro a gerar eletricidade usando apenas fio e um imã, uma descoberta que levou diretamente ao mundo eletrificado que conhecemos hoje. Mais detalhes sobre a geração de energia elétrica será fornecida neste ensaio, mas primeiro deixem-me contar, brevemente, sobre a vida de Faraday.
Nascido em uma família pobre, Michael Faraday teve que, basicamente, se auto educar. Na idade de treze anos, e pelos sete anos seguintes, ele foi aprendiz de um livreiro e encadernador local. Ele aproveitou a oportunidade para ler muitos dos livros que ele encadernou e, ao fazê-lo desenvolveu interesse pela ciência. Na idade de 21 anos, Michael começou a trabalhar com um eminente cientista, Sir Humphrey Davy da Royal Institution, em Londres. Michael acompanhou Davy e sua esposa em uma excursão prolongada pela Europa, como assistente. Infelizmente, como não era incomum em uma sociedade com diferenças de classe profundas, como aquela da Inglaterra daqueles dias, a esposa de Michael Davy o tratou como um servo e fez sua vida tão miserável que ele pensou em voltar para a Inglaterra e abandonar a ciência. Mas ele suportou, o que foi uma coisa boa, porque permitiu-lhe formular suas idéias, enquanto reunido e interagindo com as melhores mentes da ciência européia.
Como um cientista maduro, Faraday trabalhou em uma incrível variedade de projetos em química, física e áreas afins. Ele investigou explosões em minas de carvão, a operação de casas de luz, a proteção dos fundos de navios contra corrosão, poluição ambiental no ar e na água, a preservação de tesouros artísticos e a ciência das chamas. Ele, no entanto, recusou um pedido do governo britânico para participar na produção de armas químicas para uso na Guerra da Crimeia, citando razões éticas. Ele era um homem profundamente religioso, com biógrafos tendo constatado um "forte sentimento de unidade entre Deus e a natureza, permeando a vida e o trabalho de Faraday". Faraday rejeitou uma oferta do título de Cavaleiro Real e, por duas vezes, recusou tornar-se Presidente da Royal Society. Ele estava mais interessado em experimentos com eletricidade e magnetismo.
Um diagrama simplificado do revolucionário gerador de eletricidade de Faraday é mostrado abaixo. Quando um ímã é girado, dentro de uma bobina de fio de cobre, eletricidade é produzida no fio. (Alternativamente, a bobina de fio pode ser girada em torno de um ímã estacionário).
Nascido em uma família pobre, Michael Faraday teve que, basicamente, se auto educar. Na idade de treze anos, e pelos sete anos seguintes, ele foi aprendiz de um livreiro e encadernador local. Ele aproveitou a oportunidade para ler muitos dos livros que ele encadernou e, ao fazê-lo desenvolveu interesse pela ciência. Na idade de 21 anos, Michael começou a trabalhar com um eminente cientista, Sir Humphrey Davy da Royal Institution, em Londres. Michael acompanhou Davy e sua esposa em uma excursão prolongada pela Europa, como assistente. Infelizmente, como não era incomum em uma sociedade com diferenças de classe profundas, como aquela da Inglaterra daqueles dias, a esposa de Michael Davy o tratou como um servo e fez sua vida tão miserável que ele pensou em voltar para a Inglaterra e abandonar a ciência. Mas ele suportou, o que foi uma coisa boa, porque permitiu-lhe formular suas idéias, enquanto reunido e interagindo com as melhores mentes da ciência européia.
Como um cientista maduro, Faraday trabalhou em uma incrível variedade de projetos em química, física e áreas afins. Ele investigou explosões em minas de carvão, a operação de casas de luz, a proteção dos fundos de navios contra corrosão, poluição ambiental no ar e na água, a preservação de tesouros artísticos e a ciência das chamas. Ele, no entanto, recusou um pedido do governo britânico para participar na produção de armas químicas para uso na Guerra da Crimeia, citando razões éticas. Ele era um homem profundamente religioso, com biógrafos tendo constatado um "forte sentimento de unidade entre Deus e a natureza, permeando a vida e o trabalho de Faraday". Faraday rejeitou uma oferta do título de Cavaleiro Real e, por duas vezes, recusou tornar-se Presidente da Royal Society. Ele estava mais interessado em experimentos com eletricidade e magnetismo.
Um diagrama simplificado do revolucionário gerador de eletricidade de Faraday é mostrado abaixo. Quando um ímã é girado, dentro de uma bobina de fio de cobre, eletricidade é produzida no fio. (Alternativamente, a bobina de fio pode ser girada em torno de um ímã estacionário).
(diagram by Dr. Syed A. A. Rizvi)
Esta observação serve como base para a eletricidade que agora ilumina nossas casas, empresas e ruas. A principal exigência é um mecanismo para girar o ímã (para converter energia física em elétrica). Modernos geradores elétricos usam usma turbina para fazer girar o imã. A turbina tem uma série de lâminas semelhantes às de um ventilador. Quando uma força atinge as lâminas da turbina, faz a turbina girar junto com o ímã que está ligado diretamente à mesma, assim, eletricidade é produzida. A força utilizada pode ser ar em movimento (como em um gerador de energia eólica), o vapor pressurizado (como no caso da queima de carvão ou de uma central nuclear) ou queda de água (como em uma usina hidrelétrica).
Faraday foi uma figura chave no avanço da compreensão da eletricidade e magnetismo. Não é surpresa que Albert Einstein manteve uma fotografia de Faraday na parede de seu gabinete de trabalho.
Faraday foi uma figura chave no avanço da compreensão da eletricidade e magnetismo. Não é surpresa que Albert Einstein manteve uma fotografia de Faraday na parede de seu gabinete de trabalho.
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