Фарадей
по пунктам разбил все возведенные на нег обвинения. Стодарт, как и
большинство друзей Фарадея считал, что вокруг этого дела не следует
создавать лишнего шума. Фарадей сперва был склонен последовать совету своих
друзей, но затем отверг все эти сове ты и решил апеллировать
непосредственно к благородству и лояльности самого Волластона. «Я полагаю
сэр, — писал он Волластону, прося о свидании, — что поврежу себе в ваших
глазах, прибегнув к наиболее простым и прямым средствам для выяснения
возникшей недоразумения...»…
Переговоры с Волластоном принесли Фарадею, полное удовлетворение, так
как первый признал, что ничего предосудительного в действиях молодого
ученого не было. Считая, что недоразумение с Волластоном совершенно забыто,
Фарадей спокойно продолжал свои исследования, сосредоточив все внимание на
вопросах, связанных с явлениями электромагнитного вращения. Особенно
интересовала его попытка заставить проволоку по которой течет электрический
ток, вращаться под действием земного магнетизма. После ряда опытов старания
Фарадея увенчались успехом. Как и во всех случаях, когда он ставил перед
собой какую-либо задачу, oн страстно и упорно добивался цели. И когда,
наконец ему в последних числах декабря 1821 г. удалось получить желаемый
результат, он с чисто детским восторгом радовался своему успеху. Шурин
Фарадея, Джорж Барнард, присутствовавший как раз в это время в лаборатории,
рассказывал, что когда проволока начала вращаться, то Фарадей взволнованно
воскликнул: «Ты видишь, ты видишь, ты видишь, Джордж!». «Никогда, —
подчеркивает Джордж, — не забуду я энтузиазма, выражавшегося на его лице, и
блеска его глаз».
Этот эксперимент оказался исключитеольно важным для практического
применения электричества. Фарадей впервые осуществил непррывное превращение
электрической энергии в механическую. Именно 1821 г. надо считать годом
возникновения электродвигателя., как устройства, превращающего энергию
электрическую в механическую. Возникновение электродвигателей связано с
именем Фарадея: он выяснил их физические основы тем самым раскрыл
неограниченные просторы для технического творчества многочисленных
изобретателей, создавших современные электрические машины.
В литературе принято делить научное творчество Фарадея на три
периода.
Первый начинается с момента опубликования Фа радеем его первой
научной работы и кончается 1830-в годом т. е. простирается вплоть до
открытия электромагнитной индукции.
Второй, это—период знаменитых «Опытных исследований по
электричеству», т. е. время с 1830-го по 1840-3 год, когда вследствие
расстройства здоровья Фарадея его научное творчество приостанавливается на
четыре года.
И, наконец, третий период начинается с 1844 г. когда Фарадей,
оправившись от недуга,, снова приступил к работе.
Самым знаменательным событием первого периоды было несомненно,
открытие явления электромагнитного вращения. Но за первые пятнадцать лет
своей научной деятельности Фарадей обогатил науку и рядом другие открытий и
ценных исследованию. К концу 1830 г. опубликовал до 60 оригинальных работ,
не считая множества заметок и мелких сообщений.
В 1825 г. Фарадей был назначен директором лаборатории Королевского
института.
Но важнейшим этапом достижения связанные с именем Фарадея относятся
ко второму периоду его деятельности, связанному с « Опытными исследованиями
по электричеству»
Как уже было сказано, мысль об обратимости явления Эрстеда зародилась
у Фарадея еще в 1822 г.. С тех пор он, не переставая, думал над этой
проблемой. Говорили, что он носил в жилетном кармане маленький магнит,
который должен был напомнить ему о поставлена себе задаче — превратить
магнетизм в электричество.
Хотя 1822— 1831 гг. были полны кипучей научной деятельности в самых
различных областях, тем не менее записной книжке Фарадея мы тогда же
находим описание опытов «для получения электричества от магнетизма»,
правда, неизменно заканчивавшихся выводом: «безрезультатно».
Плодотворные результаты были достигнуты только в 1831 г. Летом этого
года Фарадей стал усиленно обдумывать свою идею. Он решил отстраниться от
всяко другой работы и все внимание посвятить новым экспериментам. В июле,
получил снова предложение от Совета Королевского общества заняться
оптическим стеклом, он ответил отказом и целиком занялся, как он это
отмечал в лабораторном журнале, «опытом для получения электричества от
магнетизма».
Уже 29 августа 1831 г. Фарадей, экспериментируя с прототипом
современного трансформатора (рис. 1), наблюдал появление индуктированного
электрического тока.
Рис 1
Решающим днем опытов было 17 октября 1831 г. Опыты этого дня
завершились получением электрического тока от приближения магнита к
проводнику (проволоке). Это и было собственно центральным моментом во всей
серии опытов: задача «превратить магнетизм в электричество» была разрешена.
Все неудачи, которые Фарадей терпел до этого времени, объясняются тем, что
в опытах и магнит и проводник оставались в состоянии покоя. Как говорит
Сильванус Томпсон (один из биографов Фарадея), магнит мог лежать близ
проводника преспокойно сто лет и никакого действия не произвел бы.
«Цилиндрический полосовой магнит, — гласит запись этого дня, — диаметром в
три четверти дюйма и длиной в восемь с половиной дюймов одним концом был
вставлен в конец цилиндра с соленоидом (Рис. 2), затем он был быстро
внесен
Рис. 2. Соленоид и цилиндрический магнит (схематическое изображение)
внутрь во всю свою длину, и стрелка гальванометра отклонилась; далее он был
удален, и стрелка снова отклонилась, но в противоположном направлении. Этот
эффект повторялся каждый раз, когда магнит вносили или удаляли. Из этого
следует, что волна электричества создавалась от простого приближения
магнита, а не от его нахождения in situ2».
Из дальнейшего наибольший интерес представляют опыты, относящиеся к
28 октября 1831 г. Эта дата может считаться днем рождения прототипа
современных динамо-машин — так называемого «медного диска Фарадея. В его
записной книжке отмечено, что он «заставил медный диск вращаться между
полюсами подковообразного магнита Королевского общества. Ось и край диска
были соединены с гальванометром. Стрелка отклонялась, как только диск
начинал вращаться».
Исключительно напряженная работа была проделана менее, чем в полтора
месяца. Верный своему методу начав работу, довести ее до конца и
опубликовать, Фарадей привел в систему все полученные им данные и составил
доклад для Королевского общества, который и был им прочитан 24 ноября 1831
г. Этот доклад послу-
Фиг. 3. Медный диск Фарадея (собственноручный рисунок Фарадея).
жил основанием первой серии знаменитых «Опытных исследований по
электричеству».
Заметим что в первых двух опытах о гальванометре не упоминается,
появление индуцированного тока Фарадей наблюдал по отклонению магнитной
стрелки, а уже в опыте с медным диском «ось и край диска были соединены с
гальванометром»
Гальванометр Фарадей изготовил сам, вот так его описал сам автор.
«гальванометр был изготовлен примитивно, но все же был достаточно
чувствителен в отношении своих показаний. Провод был медный с шелковой
изоляцией, и содержал 16 или 18 витков. Две швейные иглы были намагничены и
пропущены через высушенную соломинку параллельно одна другой. Эта система
была подвешена на волокне из сученого шелка, так чтобы нижняя игла
находилась внутри витков многократно намотанного провода, а верхняя под
ними. Последняя являлась более сильным магнитом и давала устройству
ориентировку относительно земли. На рис. 4 показано направление провода и
игл, когда был помещен в магнитный меридиан. Для удобства дальнейших ссылок
концы проводов отмечены буквами А и В, буквы S и N обозначают южный и
северный концы иглы, когда на нее действует только земной магнетизм. Коней
иглы N является, следовательно, отмеченным полюсом. Весь прибор был защищен
стеклянной банкой; его положение и расстояние относительно большого магнита
было такое же, как раньше.
Рис. 4
До открытия электромагнитной индукции многочисленные исследования, обогащая
учение об электромагнетизме новыми данными, скорее осложняли, чем
облегчали, понимание получаемых фактов. Фарадей же внес полную ясность в
эту область и тем самым открыл новые перспективы в изучении
электромагнитных явлений. Именно с момента открытия электромагнитной
индукции учение об электричестве пошло семимильными шагами вперед,
