Faraday Umiltà e Genialità in un unico uomo

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1 Faraday Umiltà e Genialità in un unico uomo Giulia Bazzarini 5G Liceo Scientifico G.Ulivi a.s.2014/2015

2 Indice La vita - La religione - L infanzia e i primi aprocci con la scienza - L incontro che gli cambiò la vita Scoperte e Invenzioni - Lampada di sicurezza delle miniere - Liquefazione dei gas - Criogenesi - Benzene - Elettricità e Magnetismo - Campo Magnetico e Linee di campo - Primo Trasformatore - Induzione - Generatore omopolare - Elettrolisi - Gabbia Faraday - Diamagnetismo

3 La Vita Faraday nacque in un quartiere a sud di Londra nel settembre del 1791 da una famiglia di umili estrazione sociale,questo non gli permise di frequestare l università e dovette apprendere privatamente dalle lezioni del prof.tantum Quartiere londinese Newgington Butts

4 La religione Faraday apparteneva ad una fervente comunità religiosa protestante, I Sandemaniani. La sua dottrina lo spinse semplicemente a cercare Dio,attraverso le leggi della natura. Le sue idee non erano influenzate da nessuna convizione prestabilita, se non da quelle dettata dalla Bibbia. Le opere naturali di Dio non possono mai entrare in contraddizione con le cose più elevate che appartengono alla nostra esistenza futura.

5 L infanzia, e i primi approcci con la scienza Faraday fin da bambino dovette lavorare come fattorino di giornali e successivamente fu assunto in una libreria come apprendista rilegatore ed ebbe l opportunità di leggere alcuni testi di natura scientifica, come l articolo dell enciclopedia britannica sull elettricità. Estrazioni del Macchinario di Elettricità di Britannica dell'enciclopedia 1800

6 L incontro che gli cambiò la vita Grazie ai biglietti regalati da Junr,Faraday riuscì a partecipare alle conferenze di uno dei più grandi filosofi e scienziati dell epoca Davy. Faraday rimasto colpito da queste conferenze spedì una domanda d impiego a Davy e presto divenne suo assistente di laboratorio alla Royal Istitution. Davy cercò di ostacolare in tutti i modi la carriera di Faraday.

7 Faraday nel 1825 fu nominato direttore della Royal Istitution contro la sua volontà. La sua fede infatti gli imponeva una vita austera, egli per tanto rifiutò negli anni seguenti incarichi e titoli di grande prestigio. Faraday durante le conferenze di Natale alla Royal Istitution 1856 Faraday morì il 25 agosto 1865 e fu seppillito nel cimitero sandemaniano di Highgate a Londra.

8 Scoperte e invezioni Chimica Elettricità e Magnetismo Elettrolisi Lampada per miniere Liquefazione gas Criogenesi Benzene Gabbia di Faraday Campo magnetico Linee di campo Primo trasformatore Generatore omopolare Induzione

9 Lampada di sicurezza delle miniere Per rendere più sicura l illuminazione nelle miniere, Faraday inventò una lampada nella quale il metano sale in piccoli tubi e la fiamma è protetta da una maglia di fil di ferro con moltissimi fori. Il calore si diffonde senza infammiare il grisù presente nell ambiente. tubi maglia di fil di ferro

10 Liquefazione dei gas Faraday riuscì a liquefare diversi gas: - Cloro - Anidride carbonica - Acido solfidrico

11 Criogenesi Fu il pioniere della criogenesi. Fu il primo a raggiungere temperature sotto gli zero gradi Fahrenheit. Attraverso l utilizzo di temperature molto basse, egli studiò il comporamento dei materiali in queste condizioni.

12 Il Benzene Nel 1825 scoprì un composto organico,il bicarburo di idrogeno (l attuale benzene),idrocarburo alifatico formato da 6 atomi di carbonio e 6 di idrogeno.

13 Elettricità e magnetismo Da chi si ispirò Faraday nello studio del magnetismo? Christian Oersted aveva scoperto che una corrente elettrica riusciva a muovere leggermente l ago di una bussola come se la corrente fungesse da calamita. Senza passaggio di corrente Con passaggio di corrente L obiettivo di Faraday divenne: -dimostrare che il magnetismo potesse comportarsi come l elettricità. -produrre elettricità con un magnete.

14 Esperimento per verificare suddette teorie: Mise all interno di un recipiente contenente mercurio una barretta magnetizzata. La barra iniziò a ruotare intorno al cavo in senso antiorario Con questa scoperta aveva trasformato l elettricità, in movimento, capace di svolgere un lavoro. mercurio Barra magnetizzata. Barra magnetizzata in rotazione. Era il 3 settembre 1821 quando Faraday scoprì che un filo percorso da corrente in un campo magnetico subisce una forza perpendicolare sia al filo stesso sia alle linee di campo magnetico.

15 Campo Magnetico Tra il scoprì il campo magnetico che occupava lo spazio vuoto attorno a un magnete. Egli sosteneva che lo spazio tra due masse non era semplicemente vuoto,ma le cose erano unite le une dalle altre da una ragnatela invisibile. Il campo magnetico è una regione dello spazio nella quale si possono esercitare forze di attrazione e repulsione.

16 Linee di Campo Se avviciniamo due magneti mettendoli uno di fronte all altro: -con poli opposti essi si attraggono. -con poli uguali si respingono. Questo fenomeno era causato dal fatto che entrambi i magneti emanassero delle linee di forza dai poli chiamate anche linee di campo Esse sono: -Tangenti alla direzione del campo magnetico -Escono dal polo nord dei magneti ed entrano nel polo sud -La loro densità è direttamente proporzionale all intensità del campo magnetico.

17 Primo trasformatore Nell agosto del 1831 Faraday costruì due bobine ai lati opposti di un anello di ferro. Fece passare della corrente elettrica attraverso il cavo della prima bobina con l utilizzo di una batteria, generando una sorta di tempesta magnetica. Con l utilizzo di un galvanometro verificò il passaggio di corrente indotta nella secoda bobina. Bobina primaria galvanometro Bobina secondaria

18 Induzione Con l invenzione del trasformatore scoprì che la corrente indotta era prodotta solo da intensità di corrente alternata collegata alla prima bobina. Faraday arrivò alla conclusione che la corrente indotta si crea quando varia il flusso di campo magnetico attraverso la superficie che ha per contorno il circuito indotto. Ø=B S cosα

19 Esperimento per verificare l induzione : Fece oscillare dal basso verso l alto, un magnete all interno di una bobina. Osservò la deviazione dell ago del galvanometro capì che un campo magnetico che varia genera corrente indotta determinata da: -rapidatà di variazione del campo magnetico esterno -l area del ciruito (variando il numero di spire) - diversa orientazione del circuito rispetto alle linee del campo magnetico

20 Generatore omopolare Motore elettrico basato sulla forza di Lorentz. Con un disco di rame che girava tra le estremità di un magnete a forma di ferro di cavallo generando un piccola corrente continua.la direzione del campo elettrico in ogni punto del disco è perpendicolare al campo magnetico. Questo generatore omopolare è un rudimentale esempio della dinamo delle nostre biciclette.

21 Elettrolisi Elettrodi Elettrolisi deriva del greco rompere con l elettricità. Scomporre una sostanza nei suoi elementi. Nel caso in cui l elettrolisi porta alla scissione di una sostanza si parla di Dissociazione elettrolitica. Faraday dedusse che l elettricità è composta da corpuscoli di materiali caricati ( nel 1897 William Thomson chiamò elettroni).

22 La Gabbia di Faraday Faraday costrui un gigantesco contenitore di materiale conduttore, isolato da terra e collegato a un generatore elettrostatico. Nonostante il generatore elettrostastico emettesse scariche elettriche,la gabbia non riceveva alcun influsso elettrico perché i campi all interno del conduttore risultavano uguali a zero.

23 Un aereo dell Alitalia è stato colpito da un fulmine. Solo paura ma nessun danno all aeromobile e ai passeggeri. Perchè i passeggeri non hanno subito danni? Quando un fulmine colpisce un aereo, quest ultimo, per un fenomeno fisico noto come Gabbia di Faraday diventa un vero e proprio schermo elettrostatico contro il campo elettrico esterno. In pratica, poiché le cariche di segno uguale si respingono, esse tendono a portarsi alla massima distanza reciproca, ovvero l esterno della fusoliera dell aereo. Ciò permette alla carica di distribuirsi solo all esterno, mentre l interno è completamente isolato.

24 Diamagnetismo Studiando il Diamagnetismo Faraday capì che ci sono materiali: Ferromagnetici= hanno la propietà di magnetizzarsi molto intensamente sotto l' azione di un campo magnetico esterno. Diamagnetico =debolmente respinti dai magneti,perchè la magnetizzazione ha verso opposto rispetto al campo magnetico. Es:Acqua,Argento e Rame. Paramagnetici = Debolmente attratti dai magneti. Es:Aria e alluminio

25 Conclusioni Le teorie di faraday furono i fondamenti per: -Lo sviluppo della meccanica quantistica -La teoria della relatività di Einstein -Nascita della radiotelefonia -l'elettrolisi è il pilastro per l'industria elettrochimica. Fu un vero pioniere della Scienza Futura.

26 Bibliografia Faraday:scienza ad alta tensione L'amaldi per i Licei Scientifici Dizionario delle opere Bompiani Enciclopedia Europea Garzanti