Презентація "Розвиток електродинаміки". 11 клас

Розвиток електродинаміки

Роботу виконав

учень 11 класу

Юрченко Юліан

План

• Початок розуміння природи електрики
• Отто фон Ґеріке
• Стівен Ґрей
• Шарль Дюфе
• Бенджамін Франклін
• Георг Ом
• Алессандро Вольта
• Ганс Крістіан Ерстед
• Майкл Фарадей
• Андре-Марі Ампер
• Джеймс Клерк Максвелл
• Гендрік Антон Лоренц

Перші кроки у розумінні електричних явищ

• Електричні явища були відомі ще в давнину, давнім грекам, фінікійцям, жителям Межиріччя. Те, що при натиранні бурштин отримує властивість притягати до себе легкі предмети, описував в 600-х роках до н.е. Фалес Мілетський. Фалес, однак, не відрізняв електрики від магнетизму, вважаючи це одним явищем, от тільки бурштин отримує таку дивну властивість при терті, а в магнетита вона постійна.

Вільям Ґілберт (24 травня 1544 року— 30 листопада 1603 року)

• Вільям Гілберт — англійський фізик, придворний лікар Єлизавети I і Якова I. Вивчав магнітні та електричні явища, першим ввів термін «електричний». Головна його праця — «Про магніт, магнітні тіла та про

великий магніт Землі». Створив перший електроскоп. Він встановив, що полум'я знищує властивість притягання, отриману під час тертя. Стверджував відмінність між магнітним притяганням і електричним.

• У 1600 році В.Ґілберт здійснив новий крок у вивченні електричних. Провівши дослідження електричних і магнітних явищ, він оприлюднив книгу, в якій зробив висновок, що властивості постійного магніту і здатність натертого бурштину притягати предмети — безумовно різні явища. Ґілберт почав застосовувати латинське слово electricus — бурштиноподібний, для опису такої властивості. У своїй книзі Ґілберт також прийшов до висновку, що Земля є магнітом, і саме тому стрілка компаса вказує на полюс.

Отто фон Ґеріке (30 листопада 1602 — 11 травня 1686)

Отто фон Ґеріке — німецький винахідник, фізик, інженер і філософ. Найбільший внесок Отто фон Ґеріке в науку — це започаткування вакуумної техніки. У 1650-му він винайшов вакуумне відпомповування й застосував його для вивченнявластивостей вакууму й ролі повітря в диханні людини та горінні. 1654 року здійснив відомий експеримент з магдебурзькими півкулями, який довів наявність тиску повітря. Ґеріке відкрив, що повітря має пружність і вагу, підтримує горіння й проводить звук. 1657 року він винайшов водяний барометр, за допомогою якого в 1660-му році передбачив бурю за дві години наперед й таким чином увійшов в історію як один із перших метеорологів.

Електростатичний генератор О. Ґеріке

• У середині 17-го століття Отто фон Ґеріке винайшов електростатичний генератор. Прилад Ґеріке складався з великої сірчаної кулі, посадженої на вісь. Цю кулю крутили й натирали сухими руками. Наелектризувавши її, Ґеріке зауважив, що тіла, притягнуті кулею, після дотику відштовхуються від неї, а тоді притягуються іншими тілами. Він виявив, що електричний заряд можна передати по лляній нитці. У 1672 році Ґеріке відкрив явище електролюмінісценції — спостеріг, що наелектризована сірчана куля світиться в темряві, але іскор не отримав. Чув, що вона потріскує, але не знав, чим це викликано.

Стівен Ґрей (1666 — 7 лютого 1736)

• Експерименти Стівена Ґрея показали, що електрику можна передавати на віддаль (до 800 футів≈244 метри) за допомогою провідників (зволожених ниток), якщо уникати контакту із землею і використовувати ізоляцію. Так почалися дослідження струмів і були закладені основи поділу матеріалів на провідники й діелектрики. В 1731 та 1732 роках за свої досліди Ґрей був нагороджений медаллю Коплі — вищою нагородою Лондонського Королівського товариства, ставши її першим лауреатом.

Шарль Франсуа Дюфе (14 вересня 1698— 16 липня 1739)

• Шарль Франсуа Дюфе— французький учений, фізик, член Паризької Академії наук. Шарль Дюфе відкрив два різні типи електрики, назвавши їх «скляним» і «смолистим» (тепер їх називають додатніми й від'ємними зарядами), показавши, що однойменні заряди відштовхуються, а різнойменні притягаються. Дюфе також поділив речовини на провідники й ізолятори, називаючи їх «електриками» і «неелектриками». У своїх експериментах Дюфе користувався вже не електроскопом, а електрометром, який дозволяє виміряти величину заряду.

Бенджамін Франклін (17 січня 1706—17 квітня 1790)

• Бенджамін Франклін— один із засновників США, політичний діяч, дипломат, вчений, письменник, журналіст, видавець, один з лідерів війни за незалежність США. Як учений він був помітною фігурою в історії фізики, зробивши відкриття в галузі електрики. Ввів загальноприйняте тепер позначення електрично заряджених станів «+» і «-». Встановив тотожність атмосферного і одержуваного за допомогою тертя струму і навів доказ електричної природи блискавки. Встановив, що металеві вістря, з'єднані з землею, знімають електричні заряди з заряджених тіл навіть без зіткнення з ними. Запропонував у 1752 році проект блискавковідводу.

Георг Ом (16 березня 1787— 7 липня 1854)

• Георг Симон Ом народився в Ерлагені, у сім'ї бідного слюсаря. Батько його, досить розвинута і освічена людина, з дитинства привчав сина до фізики та математики та зрештою відправив його навчатись до гімназії. У 1806 р. Ом, закінчивши курс у гімназії, почав вивчати математичні науки в Ерлагенському університеті. Після трьох семестрів, кинув університет і став працювати викладачем. Ом опублікував свої знамениті роботи з теорії гальванічного кола. За публікації в газетах цієї «єресі» був за особистим розпорядженням Міністра освіти звільнений з роботи в школі.

• Найвідоміші праці Ома стосувались питань проходження електричного струму через провідники й привели до відомого закону Ома, що зв'язує опір кола гальванічного струму, електрорушійної в ньому сили й сили струму, та був в основі всього сучасного вчення про електрику. Ом досліджує ці явища, але, за недосконалістю приладів, приходить до помилкового результату. У подальшій роботі Ом формулює свій знаменитий закон. Незважаючи на важливість цих робіт вони пройшли непоміченими і були зустрінуті навіть вороже, лише коли Пульє у Франції знову прийшов (1831—1837) дослідним шляхом до тих самих результатів, закон Ома був прийнятий вченим світом і Лондонське королівське товариство на засіданні 30 листопада 1841 нагородило Ома медаллю Коплі.

Алессандро Вольта (18 лютого 1745 — 5 березня 1827)

• Алессандро Джузеппе Вольта (18 лютого 1745 — 5 березня 1827) — італійський фізик і фізіолог. Сконструював першу електричну батарею — Вольтів стовп. Винайшов і сконструював перше хімічне джерело постійного електричного струму, електричну батарею, низку електричних приладів (конденсатор, електрофор, електроскоп); відкрив явище взаємної електризації різнорідних металів при їх контакті; у 1776 виявив і дослідив газ метан. Засновник електродинаміки. На його честь названо одиницю напруги вольт. Створив перше найпростіше хімічне джерело струму в 1799, яке назвав гальванічним елементом. Цей елемент він назвав у честь свого друга, вченого Луіджи Гальвані.

Ганс Крістіан Ерстед (14 серпня 1777 — 9 березня 1851)

• Данський фізик, дослідник електромагнетизму і хімік. Закінчив Копенгагенський університет (1797). З 1800 ад'юнкт, з 1806 професор Копенгагенського університету. З 1815 незмінний секретар Датського королівського товариства. З 1829 одночасно директор організованої з його ініціативи Політехнічної школи в Копенгагені. Керував створеним ним товариством природничих знань (1824). Основні праці по фізиці, хімії, філософії.

Дослід Ерстеда

• Найважливіша наукова заслуга Ерстеда - установлення зв'язку між електричними й магнітними явищами в досвідах по відхиленню магнітної стрілки під дією провідника зі струмом. Повідомлення про ці досвіди, опубліковане в 1820, викликало велику кількість досліджень, які в підсумку привели до створення електродинаміки й електротехніки. Ерстед вивчав також стисливість рідин, використовуючи винайдений (1822) їм п’єзометр. Першим (1825) одержав відносно чистий алюміній. Почесний член Петербурзької АН (з 1830). На честь Ерстеда названа одиниця напруженості магнітного поля в СГС системі одиниць.

Майкл Фарадей (22 вересня 1791— 25 серпня 1867)

• Майкл Фарадей — англійський фізик і хімік, основоположник вчення про електромагнітне поле, член Лондонського королівського товариства (1824). Він відіграв визначну роль у розвитку вчення про електромагнітні явища. Майкл Фарадей народився у сім'ї коваля. Він закінчив початкову школу, й на цьому його формальне навчання завершилося, однак хлопець продовжував займатися самоосвітою. У віці 13 років поступив на навчання до власника книжної лавки й палітурної майстерні.

• Він відвідував публічні лекції, зокрема лекції Гемфрі Деві в Королівському інституті. Деві відіграв велику роль у рішенні Фарадея присвятити себе науці. Фарадей звернувся до Деві з проханням прийняти його на роботу в Королівський інститут, і в 1813 р. його бажання здійснилося. У 1813—1815 рр., мандруючи разом з Деві Європою, Фарадей відвідав лабораторії Франції та Італії. Наукова діяльність Фарадея в подальшому проходила у стінах Королівського інституту, де він спочатку допомагав Деві в хімічних експериментах, а пізніше розпочав самостійні дослідження з хімії

Відкриття М.Фарадея

• У 1831 Майкл Фарадей експериментально відкрив явище і закон електромагнітної індукції, що стали першим ясним свідченням безпосереднього динамічного взаємозв'язку електричного і магнітного полів. Він же розробив (стосовно до електричного і магнітного полів) основи концепції фізичного поля і деякі базисні теоретичні уявлення, що дозволяють описувати фізичні поля, а також у 1832 році передбачив існування електромагнітних хвиль.

Андре-Марі Ампер (20 січня 1775 — 10 червня 1836)

• Андре-Марі Ампер— французький фізик і математик, творець основ електродинаміки. Одиниця вимірювання сили електричного струму CІ ампер названа на його честь. В 1820 сформулював правило для визначення напрямку дії магнітного струму(правило Ампера). Відкрив взаємодію електричних струмів і встановив закон цієї взаємодії (закон Ампера), розробив теорію магнетизму (1820). Ампер уперше вказав на тісний взаємозв'язок між електричними й магнітними процесами (в чому він по суті сходився з данським фізиком Ерстедом) й послідовно впроваджував струмову ідею походження магнетизму. В 1820 запропонував використати електромагнітні явища для передачі сигналів. Винайшов електромагнітний телеграф.

Джеймс Клерк Максвелл (13 червня 1831— 5 листопада 1879)

• Джеймс Клерк Максвелл належав до старовинного шотландського роду Клерків з Пенік'юїка. Його батько, Джон Клерк Максвелл, був власником родинного маєтку Міддлбі в Південній Шотландії. Він закінчив Единбурзький університет і був членом адвокатської колегії, але не плекав любові до юриспруденції, захоплюючись у вільний час наукою і технікою і регулярно відвідуючи як глядач засідання Единбурзького королівського товариства.

Відкриття Дж.Кл.Максвелл

• Розвиваючи ідеї М. Фарадея у 1864 Дж. К. Максвелл вперше опублікував повну систему рівнянь «класичної електродинаміки» (рівняння Максвелла), що описує еволюцію електромагнітного поля і його взаємодію із зарядами і струмами. Він висловив теоретично обґрунтоване припущення про те, що світло є електромагнітною хвилею, тобто об'єктом електродинаміки. Організатор і перший директор (з 1871) Кавендишской лабораторії. Увів поняття про струм зсуву. Пророчив існування електромагнітних хвиль. Висунув ідею електромагнітної природи світла. Установив статистичний розподіл молекул за величиною їх швидкості, названий його ім'ям. Досліджував в'язкість, дифузію й теплопровідність газів. Показав, що кільця Сатурна складаються з окремих тіл.

Гендрік Лоренц (18 липня 1853— 4 лютого 1928)

• Гендрік Антон Лоренц — нідерландський фізик. Створив класичну електронну теорію, яку розобляв більше 30 років, за допомогою якої пояснив багато електричних та оптичних явищ. Розробив електродинаміку рухомих середовищ. Вивів перетворення, названі його іменем. Г. Лоренц близько підійшов до створення теорії відносності. Лауреат нобелівської премії з фізики.У 1895 році Лоренц завершив побудову класичної електродинаміки, описавши взаємодію електромагнітного поля з (рухомими) точковими зарядженими частинками.

Генріх Герц (22 лютого 1857 року — 1 січня 1894 року)

• Ге́нріх Рудольф Герц— німецький вчений, народився 22 лютого у Гамбурзі, у сім'ї адвоката, що стає пізніше сенатором. Навчався Герц чудово й був кмітливим учнем. Він любив писати вірші та працювати на токарському верстаті. На жаль, все життя Герцу заважало слабке здоров'я. У 1875 році по закінченні гімназії Герц вступає у Дрезденське, потім у Мюнхенсьек вищі технічні училища.

Відкриття Герца

• Герц старанно вивчив все, що знали на той час про електротехнічні коливання. Герц виявив, що за допомогою котушки можна дістати швидкі електричні коливання з періодом 10-8с.Герц створив високочастотний генератор і резонатор — приймач цих коливань. Провівши численні досліди своєї котушки, Герц дійшов висновку про існування електромагнітних хвиль, поширених з кінцевою швидкістю. Він довів цілковиту аналогічність електричних хвиль зі світловими. Усе було викладено у роботі “ Про промені електричної сили” , що вийшла грудні 1888 року. Цей рік вважається роком відкриття електромагнітних хвиль і експериментального підтвердження теорії Максвелла.

Висновок

• Ці науковці зробили великий та вагомий внесок в розвиток електрики. Через всі ці дослідження ми маємо зручності сучасного життя, так як телефон комп’ютер і навіть елементарне світло лампочки. Ми повинні подякувати їм за це все

Дякую за увагу!