مايكل فـَرَداي (1791 - 1867) أحد أبرز فهماء الكيمياء والفيزياء الإنجليز، اكتشف مبدأ الحث (التأثير) الكهرومغنطيسي في عام 1831. عثر فارادي حتى تحريك مغنطيس في ملف من سلك النحاس يُحدث انسياب تيار كهربائي في السلك وأخرج النتيجة الفهمية في قانون أسماه قانون فرداي. ويقوم المولد الكهربائي والمحرك الكهربائي وكذلك المحول الكهربائي على ذلك المبدأ. وقد اكتشف جوزيف هنري، وهوعالم فيزياء أمريكي، مبدأ الحث قبل فارادي، إلا أنه أخفق في نشر نتائج أبحاثه. وبفضل جهوده في مجال الكيمياء الكهربائية

تمكن فارادي من اكتشاف علاقة رياضية بين الكهرباء والتكافؤ (القوة الترابطية) لعنصر كيميائي.

يشير قانون فارادي إلى هذه العلاقة، إذ أعطت أول مؤشر لوجود الإلكترونات. وتوصل فارادي إلى أفكار أصبحت أساسًا للنظرية المجالية التي توصل إليها الفهماء فيما بعد حيث كان يرى حتى قوى المغنطيسية والكهرباء والجاذبية يمكن تمريرها من جسم لآخر عبر خطوط قوة أوشد في المنطقة بين الجسمين.

السيرة الذاتية

ولد فارادي في نيوونگتون بإنگلترا؛ وهي ضاحية من ضواحي لندن حالياً، كان والده يعمل حداداً ولم يحصل إلا على الحد الأدنى من التعليم فأجاد القراءة والكتابة. وعندما التحق بعمل عند مجلّد خط في لندن جعل يقرأ الخط التي تعالج موضوعات فهمية، وأخذ يجري تجارب حول الموضوعات التي يطالعها. وفي عام 1812 أتيحت له فرصة الاستماع إلى محاضرات كان يلقيها الكيميائـي البريطانـي السير همفري ديفي Sir Humphry Davy وأهدى إليه ما دوَّنه من محاضرات وأرفقه بطلب للعمل معه. قام السير ديفي إثر ذلك بتوظيف فارادي بصفة مساعد له في مخبر الكيمياء العائد للمعهد الملكي، وفي عام 1813 اصطحبه معه في جولة حول أوربا.

وفي عام 1824 انتُخب فارادي عضواً في الجمعية الملكية، وفي العام التالي تولَّى مركز مدير مخبر الكيمياء الذي بدأ العمل فيه مع السير ديفي. وما إذا حل عام 1833 حتى خَلفَ ديفي في منصبه وأضحى أستاذ الكيمياء في المعهد الملكي. حاز فارادي ميداليات عديدة نتيجة اكتشافاته الفهمية ومنها ميداليات رمفورد للجمعية الملكية، ومع ذلك فقد بقي متواضعاً إذ رفض تولِّي منصب رئاسة الجمعية الملكية كما رفض حتى يمنح لقب فارس.

الإنجازات الفهمية

الكيمياء

كانت أولى مساهمات فارادي في الكيمياء حين كان يعمل مع ديفي، فلدى دراسته لغاز الكلور تمكَّن عام 1823 من تمييعه، وفي العام التالي اكتشف البنزين benzene ورمزه الكيميائي C6H6، إلا حتى ما جعل فارادي ذائع الصيت بصفته رائداً للفهماء التجريبيين في أيامه هي أعماله في ميدان الكهرباء والمغناطيسية.

الكهرباء والمغناطيسية

ففي العام 1821 قام برسم خطوط الحقول المغناطيسية حول ناقل يسري فيه تيار كهربائي باستخدام برادة الحديد.

وأوضح حتى بإمكان الحقل المغناطيسي توليد حركة دورانية. يشار إلى حتى الفيزيائي الهولندي هانس كريستيان أورستد كان قد اكتشف عام 1819 وجود حقل مغناطيسي حول ناقل يمر فيه تيار كهربائي، وتجربته بهذا الشأن مشهورة.

وفي عام 1831 اكتشف فارادي قانون التحريض الكهرمغناطيسي الذي ينص على أنه إذا وقع تغير في التدفق المغناطيسي الذي يجتاز عروة أوسلكاً على هيئة حلقة أوملف فإن قوة محركة كهربائية E تتحرض في العروة أوبين طرفي الملف تتناسب مع معدل التدفق المغناطيسي dΦ/dt عبر العروة أوالملف، ويعبَّر عن هذا القانون بالعلاقة:

حيث ترمز L إلى تحريضية العروة أوالملف inductance وتقاس بالهنري.

وفي العام ذاته أوضح فارادي تجريبياً إمكانية تحريض تيار كهربائي يسري في دارة أولى تياراً كهربائياً في دارة أخرى قريبة منها وهومبدأ المحولات الكهربائية، حيث يؤدي إغلاق القاطعة وفتحها في الدارة الأولى إلى توليد قوة محركة كهربائية في الدارة الثانية. وخلال هذه الفترة كذلك تحرى فارادي ظاهرة التحليل الكهركيميائي واكتشف قانونين أساسيين هما:

ـ إذا مقدار التغير الكيميائي الذي يولِّده تيار كهربائي يمر في محلول كهرليتي electrolyte، أي محلول ناقل للتيار، يتناسب طرداً مع كمية الكهرباء المارة عبره.

ـ إذا كميـة الكهرباء Q اللازمة لتحريـر أوترسيب كتلة m في وعاء تحليل كهربائي تعطى بالعلاقة: Q = Fmz/m

حيث ترمز F إلى ثابت يدعى الفارادي وقيمته 96500 وz إلى شحنة الأيون في المحلول الكهرليتي وm إلى الكتلة الأيونية النسبية، أي ما يُعهد كذلك بالوزن الذري للأيون منسوباً إلى الكربون 12C.

وهاتان هما الصيغتان الحديثتان لقانوني فارادي في التحليل الكهربائي، وهما يختلفان بعض الشيء عن الصيغة التي طرحها فارادي أصلاً لقانونية هذين.

يشار إلى حتى كمية الكهرباء Q تساوي جداء شدة التيار I في الزمن t الذي يمر فيه. ففي وعاء للتحليل الكهربائي ذي مسريين يستخدم فيه مصهور MgCl2 كمحلول كهرليتي ترسِّب كمية من الكهرباء تساوي 96500 كولوناً، أي واحد فارادي، كمية من المگنيزيوم عند المسرى السالب مقدارها غراماً في حين تتحرر كمية من الكلور مقدارها غراماً عند المسرى السالب لوعاء التحليل.

المغناطيسية المعاكسة

وفي مجال المغناطيسية اكتشف فارادي أمرين في غاية الأهمية أولهما هوالمغناطيسية المعاكسة diamagnetism في بعض المواد والتي تسلك سلوكاً مخالفاً للحديد الذي ينتقل من الموضع حيث تسود قوة مغناطيسية ضعيفة إلى الموضع الذي تكون فيه القوة المغنطيسية شديدة. أما الأمر الآخر فهومقدرة الحقول المغنطيسية على تدوير مستوى استقطاب الضوء لدى اجتيازه بعض أنواع الزجاج وهوما يُعهد حالياً بمفعول فارادي Faraday’s Effect.

قام فارادي بنشر أعماله الفهمية التي تناولت جوانب كيميائية عام 1827، إضافة إلى أبحاث تجريبية في الكهرباء في الفترة بين عامي 1844و1855، وإلى أبحاث تجريبية في الكيمياء والفيزياء عام 1859.

يشار إلى حتى اكتشاف فارادي لظاهرة التحريض الكهرمغنطيسي مهّد الطريق لصياغة معادلات مكسويل، وإلى اكتشاف المولِّد الكهربائي.

Faraday cage

العمل العام

في 25 يناير 1839، أعرب مايكل فراداي للعامة لأول مرة عن وجود التصوير الفوتوغرافي، وكان ذلك هوموضوع محادثة مساء الجمعة في المؤسسة الملكية Royal Institution. وقد أعرب فراداي عن جميع من داگروتيپ و"الصور جميلة الملامح" التي التقطها فوكس تالبوت، ونادى الحضور لمشاهدة عينات معروضة في المخطة. وقد عاد فوكس تالبوت في الأسبوع التالي وقرأ عليهم المزيد من التفاصيل عن العملية. وقد كان فراداي شخصية محورية في تأسيس وابقاء سلسلة محاضرات حوارات مساء الجمعة التي مازالت سارية حتى اليوم.

آخر عمره

طالع أيضاً

مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع Michael Faraday.

• Faraday rotator
• Faraday cage
• Homopolar generator
• ثابت فاراداي
• Faraday's law of induction
• Faraday (Unit of electrical charge)
• Farad (Unit of electrical capacitance)
• Forensic engineering
• Lines of force
• Zeeman effect
• Timeline of hydrogen technologies
• Timeline of low-temperature technology

الهامش والمراجع

قراءات اضافية

سير

• Bence Jones, Henry (1870). . Philadelphia: J. B. Lippincott and Company.

• Cantor, Geoffrey (1991). Michael Faraday, Sandemanian and Scientist. Macmillian. ISBN  Check |isbn= value: length (help).

• Gladstone, J. H. (1872). . London: Macmillan.

• Hamilton, James (2002). Faraday: The Life. London: Harper Collins. ISBN .

• Hamilton, James (2004). A Life of Discovery: Michael Faraday, Giant of the Scientific Revolution. New York publisher = Random House. ISBN . Missing pipe in: |location= (help)

• Thompson, Silvanus (1901). . London: Cassell and Company. ISBN .

* Reprinted in 2005 by Adamant Media Corporation

• Tyndall, John (1868). . London: Longmans, Green, and Company.

• Williams, L. Pearce (1965). Michael Faraday: A Biography. New York: Basic Books.

• The British Electrical and Allied Manufacturers Association (1931). Faraday. R. & R. Clark, Ltd., Edinburgh, 1931.

غيرها

• Agassi, Joseph (1971). Faraday as a Natural Philosopher. Chicago: University of Chicago Press.

• Ames, Joseph Sweetman (Ed.) (c1900). The Discovery of Induced Electric Currents. 2. New York: American Book Company. Check date values in: |year= (help)CS1 maint: extra text: authors list (link)

• Gooding, David (Ed.) (1985). Faraday Rediscovered: Essays on the Life and Work of Michael Faraday, 1791-1867. London/New York: Macmillan/Stockton.CS1 maint: extra text: authors list (link)

• Thomas, John Meurig (1991). Michael Faraday and the Royal Institution: The Genius of Man and Place. Bristol: Hilger. ISBN .

• Russell, Colin A. (Ed. Owen Gingerich) (2000). Michael Faraday: Physics and Faith (Oxford Portraits in Science Series). New York: Oxford University Press. ISBN .

وصلات خارجية

سير

• Biography at The Royal Institution of Great Britain
• Faraday as a Discoverer by John Tyndall, Project Gutenberg (downloads)
• The Christian Character of Michael Faraday
• Michael Faraday on the British twenty-pound banknote
• The Life and Discoveries of Michael Faraday by J. A. Crowther, London: Society for Promoting Christian Knowledge, 1920

غيرها

• Interactive Java Tutorial on Faraday's 1821 Motor National High Magnetic Field Laboratory
• Interactive Java Tutorial on Faraday's Ice Pail Experiment National High Magnetic Field Laboratory
• "Faraday" at LoveToKnow 1911 Britannica Online Encyclopedia
• مايكل فاراداي at the Open Directory Project
• أعمال من Michael Faraday في مشروع گوتنبرگ (downloads)
• "Experimental Researches in Electricity" by Michael Faraday Original text with Biographical Introduction by Professor John Tyndall, 1914, Everyman edition.
• Video Podcast with Sir John Cadogan talking about Benzene since Faraday
• The letters of Faraday and Schoenbein 1836-1862. With notes, comments and references to contemporary letters (1899) full download PDF