Elektromanyetizma

Elektromanyetizma

Michel Faraday, elektrik ve manyetizma arasındaki ilişkiyi inceledi ve manyetizmadan hareketle bir elektrik akımı üretmeyi başardı. Bu olgu, “elektromanyetik indüksiyon”du. Benzer araştırmalar yapan Amerikalı Joseph Henry (1797-1878) de, 1828 yılında, ilk elektromıknatısları gerçekleştirdi. Bu aygıt, bir pile bağlı bobinin sanlı olduğu bir demir çekirdekten oluşuyordu. Henry, elektromıknatısın gücünün bir demir çekirdek ( üzerine sarılan bobin sayısına bağlı olduğunu ortaya koydu ve bir tonu kaldırabilen bir düzenek oluşturmayı başardı. Andre Marie Ampere gerilimi ve akımları tanımladı. Basit akım şiddeti birimine kendi adını verdi ve onu ölçecek bir aygıt icat etti: Galvanometre ya da ampermetre. Almanyalı fizikçi George Simon Ohm (1789-1854) elektrik akımının direncini ve verimli bir akımın geçtiği cismin iletkenliğini tanımladı.

İskoç James Clerk Maxwell’in (1831-1879) keşfi büyük yankı yarattı. Işık ve elektrik yayılımının aynı doğada olduğunu kanıtladı ve elektrik titreşimler ve mekanik titreşimlerin kombinasyonundan oluşan ışığın elektromanyetikliği teorisini ortaya attı. Buna göre, uzayda elektriği taşıyan görülmez elektrik dalgaları vardı. 1883 yılında, Alman mühendis Heinrich Hertz (1857-1894) bu elektromanyetik dalgaların varlığını kanıtladı ve hiçbir maddesel (engelin, yayılımını durdurmadığını keşfetti. Işığınkine eşit olan hızını (300.000 km/s) ölçtü. “Hertz dalgalan” olarak adlandırdı. İtalyan Gugliehno Marconi (1874-1937), daha önce yapılmış çalışmaları temel alarak, İngiltere’de, uzak iletim hizmetini, telsiz telgrafı yarattı.

Volta Pili

İtalyan Luigi Galvani, 18. yüzyılın sonunda, bir elektrik aygıtı ile, kurbağa ayaklarının sinirlerini harekete geçirdi. Rastlantısal olarak, iki farklı metali temasa soktu ve sinirlerin, bir elektrik aygıtı ile temasa sokmadan hareket etmesini sağladı. Sinirlerin bir “hayvani elektrik” içerdiğini düşünüyordu. Bu düşsel açıklama, 1796 yılında, AlessanJro Volta (1745-1827), bir rondelanın, aralarındaki nemli sülfürik asit örtüsü ile teması sağlayan, birbirini izleyen gümüş ve çinko ile sarılmasından oluşan ve sürekli bir akım üreten bir elektrik pili yarattı. Düşük voltajlı bu pil, metal çifti olarak bakır ve çinkonun kullanılması ile iyileştirildi.

Elektrik Motorları

Motor güçlerini, elektromanyetik indüksiyon ve volta pilinin enerji prensibinden almaktadır. Rotatif makine (yukarıda), dikey bir eksen üzerine yerleştirilmiş bir başka elektromıknatısın dönmesini sağlayan at nah biçimli bir elektromıknatıstan oluşmaktadır. Gustave Froment’in (1815-1865), 1840 yılında gerçekleştirdiği elektromotor çember biçiminde yerleştirilmiş birçok elektromıknatısla, bu prensibi uygulamaktadır. 1844 yılından itibaren bu aygıtlar, endüstriyel makineleri çalıştırmak için kullanılmıştır. 1860’tan itibaren, bu motorlar, buhar makineleri vasıtasıyla, bobinler ve mıknatıslarla akım üreten jeneratörler ya da dinamolarla bulunmaktadır.

X Işınları

Maxwell’in elektromanyetik dalgalar üzerine yaptığı çalışmalar sonrasında, Alman fizikçi Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923), 1895 yılında, duvarları, maddeleri ve insan vücudunu geçme özelliğine sahip görülmez bir dalga keşfetti. Bunlar, kaynağı gizemli olduğu için X ışınlan olarak adlandırılmıştı. Röntgen, bu buluşu VVilliam Crookes (1832-1919) tarafından bulunmuş ve tüp içinde renk değişimlerine neden olacak şekilde, ender gazlar içinde, negatif elektrottan, katottan, pozitif elektroda, anota elektrik boşaltılmasını sağlayarak, ışığın yayılımının incelenmesine olanak sağlayan bir kaıodsal tüp (yukarıda) kullanarak gerçekleştirdi. Söz konusu buluş, iç yaraların (aşağıda) ve lezyonlann görüntülenmesine olanak sağlayan, X ışınları vasıtasıyla çekilen radyografi sayesinde tıbbın ilerlemesine neden oldu.