Penemuan induksi elektromagnetik memungkinkan munculnya. Faraday

Topik pelajaran:

Penemuan induksi elektromagnetik. fluks magnet.

Target: memperkenalkan siswa pada fenomena induksi elektromagnetik.

Selama kelas

I. Momen organisasi

II. Pembaruan pengetahuan.

1. Survei frontal.

  • Apa hipotesis Ampere?
  • Apa itu permeabilitas magnetik?
  • Zat apa yang disebut para- dan diamagnet?
  • Apa itu ferit?
  • Di mana ferit digunakan?
  • Bagaimana Anda tahu bahwa ada medan magnet di sekitar bumi?
  • Dimanakah kutub magnet utara dan selatan bumi?
  • Proses apa yang terjadi di magnetosfer bumi?
  • Apa alasan adanya medan magnet di dekat bumi?

2. Analisis eksperimen.

Percobaan 1

Jarum magnet pada dudukan dibawa ke bawah dan kemudian ke ujung atas tripod. Mengapa panah berbelok ke ujung bawah tripod dari kedua sisi dengan kutub selatan, dan ke ujung atas - ujung utara?(Semua benda besi berada di medan magnet bumi. Di bawah pengaruh medan ini, mereka termagnetisasi, dan bagian bawah benda mendeteksi kutub magnet utara, dan bagian atas - selatan.)

Percobaan 2

Di sumbat gabus besar, buat alur kecil untuk sepotong kawat. Turunkan gabus ke dalam air, dan letakkan kawat di atasnya, letakkan di sepanjang paralel. Dalam hal ini, kawat, bersama dengan gabus, diputar dan dipasang di sepanjang meridian. Mengapa?(Kawat telah diberi magnet dan dipasang di medan bumi seperti jarum magnet.)

AKU AKU AKU. Mempelajari materi baru

Ada gaya magnet antara muatan listrik yang bergerak. Interaksi magnetik dijelaskan berdasarkan konsep medan magnet yang ada di sekitar muatan listrik yang bergerak. Medan listrik dan magnet dihasilkan oleh sumber yang sama - muatan listrik. Dapat diasumsikan bahwa ada hubungan di antara mereka.

Pada tahun 1831, M. Faraday mengkonfirmasi hal ini secara eksperimental. Ia menemukan fenomena induksi elektromagnetik (slide 1.2).

Percobaan 1

Kami menghubungkan galvanometer ke koil, dan kami akan mengajukan magnet permanen darinya. Kami mengamati penyimpangan jarum galvanometer, arus (induksi) telah muncul (slide 3).

Arus pada penghantar terjadi bila penghantar berada pada daerah medan magnet bolak-balik (slide 4-7).

Faraday mewakili medan magnet bolak-balik sebagai perubahan jumlah garis gaya yang menembus permukaan yang dibatasi oleh kontur tertentu. Jumlah ini tergantung pada induksi PADA medan magnet, dari area kontur S dan orientasinya pada bidang yang diberikan.

F \u003d BS karena - fluks magnet.

F [Wb] Weber (slide 8)

Arus induksi dapat memiliki arah yang berbeda, yang tergantung pada apakah fluks magnet yang menembus rangkaian berkurang atau meningkat. Aturan untuk menentukan arah arus induksi dirumuskan pada tahun 1833. E.X.Lenz.

Percobaan 2

Kami menggeser magnet permanen ke dalam cincin aluminium ringan. Cincin ditolak darinya, dan ketika diperpanjang, cincin itu tertarik ke magnet.

Hasilnya tidak tergantung pada polaritas magnet. Tolakan dan tarik-menarik dijelaskan oleh munculnya arus induksi di dalamnya.

Ketika magnet didorong masuk, fluks magnet melalui cincin meningkat: tolakan cincin pada saat yang sama menunjukkan bahwa arus induksi di dalamnya memiliki arah di mana vektor induksi medan magnetnya berlawanan arah dengan arah magnet. vektor induksi medan magnet luar.

Aturan Lenz:

Arus induktif selalu memiliki arah sedemikian rupa sehingga medan magnetnya mencegah perubahan fluks magnet yang menyebabkan munculnya arus induktif.(slide 9).

IV. Melakukan pekerjaan laboratorium

Pekerjaan laboratorium dengan topik "Verifikasi eksperimental aturan Lenz"

Perangkat dan bahan:miliammeter, kumparan-kumparan, magnet arkuata.

Proses kerja

  1. Siapkan meja.

Fenomena induksi elektromagnetik ditemukan oleh Mile Faraday pada tahun 1831. Bahkan 10 tahun sebelumnya, Faraday sedang memikirkan cara untuk mengubah magnet menjadi listrik. Dia percaya bahwa medan magnet dan medan listrik entah bagaimana harus berhubungan.

Penemuan induksi elektromagnetik

Misalnya, benda besi dapat dimagnetisasi menggunakan medan listrik. Mungkin, seharusnya dimungkinkan untuk mendapatkan arus listrik dengan bantuan magnet.

Pertama, Faraday menemukan fenomena induksi elektromagnetik pada konduktor yang relatif stasioner satu sama lain. Ketika arus muncul di salah satu dari mereka, arus juga diinduksi di kumparan lainnya. Apalagi di kemudian hari menghilang, dan muncul lagi hanya ketika listrik ke salah satu kumparan dimatikan.

Setelah beberapa waktu, Faraday membuktikan dalam percobaan bahwa ketika sebuah kumparan tanpa arus dipindahkan dalam suatu rangkaian relatif terhadap yang lain, di ujung mana tegangan diterapkan, arus listrik juga akan muncul di kumparan pertama.

Eksperimen selanjutnya adalah memasukkan magnet ke dalam kumparan, dan pada saat yang sama, arus juga muncul di dalamnya. Percobaan ini ditunjukkan pada gambar berikut.

Faraday merumuskan alasan utama munculnya arus di sirkuit tertutup. Dalam rangkaian konduktor tertutup, arus muncul ketika jumlah garis induksi magnetik yang menembus rangkaian ini berubah.

Semakin besar perubahan ini, semakin kuat arus induksinya. Tidak masalah bagaimana kita mencapai perubahan jumlah garis induksi magnetik. Misalnya, hal ini dapat dilakukan dengan menggerakkan kontur dalam medan magnet yang tidak seragam, seperti yang terjadi pada eksperimen dengan magnet atau pergerakan kumparan. Dan kita dapat, misalnya, mengubah kekuatan arus pada kumparan yang berdekatan dengan rangkaian, sedangkan medan magnet yang dibuat oleh kumparan ini akan berubah.

Kata-kata dari undang-undang

Mari kita rangkum secara singkat. Fenomena induksi elektromagnetik adalah fenomena terjadinya arus pada rangkaian tertutup, dengan perubahan medan magnet di mana rangkaian ini berada.

Untuk perumusan yang lebih tepat dari hukum induksi elektromagnetik, perlu untuk memperkenalkan nilai yang akan mencirikan medan magnet - fluks vektor induksi magnetik.

fluks magnet

Vektor induksi magnetik dilambangkan dengan huruf B. Ini akan mencirikan medan magnet di setiap titik di ruang angkasa. Sekarang perhatikan kontur tertutup yang membatasi permukaan dengan luas S. Mari kita letakkan di medan magnet yang seragam.

Akan ada beberapa sudut a antara vektor normal ke permukaan dan vektor induksi magnetik. Fluks magnet melalui permukaan dengan luas S disebut besaran fisika yang sama dengan produk modulus vektor induksi magnetik dan luas permukaan dan kosinus sudut antara vektor induksi magnetik dan normal terhadap kontur.

F \u003d B * S * cos (a).

Hasil kali B*cos(a) adalah proyeksi vektor B ke n normal. Oleh karena itu, bentuk fluks magnet dapat ditulis ulang sebagai berikut:

Satuan fluks magnet adalah weber. Dilambangkan 1 Wb. Sebuah fluks magnet 1 Wb dibuat oleh medan magnet dengan induksi 1 T melalui permukaan dengan luas 1 m ^ 2, yang terletak tegak lurus terhadap vektor induksi magnet.

Periode baru dalam perkembangan ilmu fisika dimulai dengan penemuan cerdik oleh Faraday induksi elektromagnetik. Dalam penemuan inilah kemampuan sains untuk memperkaya teknologi dengan ide-ide baru tampak jelas. Faraday sendiri sudah meramalkan keberadaan gelombang elektromagnetik berdasarkan penemuannya. Pada 12 Maret 1832, ia menyegel sebuah amplop dengan tulisan "Pandangan Baru, sekarang disimpan dalam amplop tertutup di arsip Royal Society." Amplop ini dibuka pada tahun 1938. Ternyata Faraday cukup jelas memahami bahwa tindakan induksi merambat dengan kecepatan terbatas dalam cara gelombang. "Saya menganggap mungkin untuk menerapkan teori osilasi pada perambatan induksi listrik," tulis Faraday. Pada saat yang sama, dia menunjukkan bahwa “perambatan efek magnetik membutuhkan waktu, yaitu, ketika magnet bekerja pada magnet lain yang jauh atau sepotong besi, penyebab yang mempengaruhi (yang saya akan sebut sebagai magnetisme) menyebar dari benda magnetik secara bertahap dan membutuhkan waktu tertentu untuk perambatannya , yang, jelas, akan menjadi sangat tidak signifikan. Saya juga percaya bahwa induksi listrik merambat dengan cara yang persis sama. Saya percaya bahwa perambatan gaya magnet dari kutub magnet mirip dengan getaran permukaan air yang kasar, atau getaran suara partikel udara."

Faraday memahami pentingnya idenya dan, karena tidak dapat mengujinya secara eksperimental, memutuskan dengan bantuan amplop ini "untuk mengamankan penemuan untuk dirinya sendiri dan, dengan demikian, memiliki hak, dalam kasus konfirmasi eksperimental, untuk menyatakan tanggal ini. tanggal penemuannya." Jadi, pada 12 Maret 1832, umat manusia untuk pertama kalinya sampai pada gagasan keberadaan gelombang elektromagnetik. Dari tanggal ini dimulailah sejarah penemuan radio.

Namun penemuan Faraday penting tidak hanya dalam sejarah teknologi. Itu memiliki dampak besar pada perkembangan pandangan dunia ilmiah. Sejak penemuan ini, sebuah objek baru memasuki fisika - bidang fisik. Dengan demikian, penemuan Faraday termasuk dalam penemuan-penemuan ilmiah mendasar yang meninggalkan bekas nyata dalam seluruh sejarah budaya manusia.

Penjilid buku putra pandai besi London lahir di London pada 22 September 1791. Jenius otodidak bahkan tidak memiliki kesempatan untuk menyelesaikan sekolah dasar dan membuka jalan bagi sains sendiri. Saat belajar penjilidan buku, dia membaca buku, terutama tentang kimia, dia sendiri melakukan eksperimen kimia. Mendengarkan kuliah umum dari ahli kimia terkenal Davy, dia akhirnya yakin bahwa panggilannya adalah sains, dan memintanya untuk dipekerjakan di Royal Institute. Dari tahun 1813, ketika Faraday diterima di institut sebagai asisten laboratorium, dan sampai kematiannya (25 Agustus 1867), ia hidup dalam sains. Sudah pada tahun 1821, ketika Faraday menerima rotasi elektromagnetik, ia menetapkan sebagai tujuannya "untuk mengubah magnet menjadi listrik." Sepuluh tahun pencarian dan kerja keras mencapai puncaknya pada penemuan induksi elektromagnetik pada tanggal 29 Agustus 1871.

"Dua ratus tiga kaki kawat tembaga dalam satu potong dililitkan pada drum kayu besar; dua ratus tiga kaki dari kawat yang sama diisolasi dalam spiral di antara belitan belitan pertama, kontak logam dihilangkan dengan cara dari kabel. Salah satu spiral ini dihubungkan ke galvanometer, dan yang lainnya dengan baterai yang terisi penuh dari seratus pasang pelat empat inci persegi inci, dengan pelat tembaga ganda. Ketika kontak dilakukan, ada efek sementara tetapi sangat kecil pada galvanometer, dan efek lemah serupa terjadi ketika kontak dengan baterai dibuka. Ini adalah bagaimana Faraday menggambarkan pengalaman pertamanya dalam menginduksi arus. Ia menyebut induksi semacam ini sebagai induksi volta-listrik. Dia melanjutkan untuk menggambarkan pengalaman utamanya dengan cincin besi, prototipe modern transformator.

"Sebuah cincin dilas dari batang besi lunak yang bundar; ketebalan logam adalah tujuh per delapan inci, dan diameter luar cincin adalah enam inci. Pada satu bagian dari cincin ini, tiga spiral dililit, masing-masing berisi sekitar dua puluh empat kaki kawat tembaga, tebal satu dua puluh inci. Gulungan diisolasi dari besi dan dari satu sama lain ... menempati sekitar sembilan inci di sepanjang cincin Mereka dapat digunakan secara tunggal dan dalam kombinasi, ini kelompok ditunjuk A. Di bagian lain dari cincin itu dililit dengan cara yang sama sekitar enam puluh kaki kawat tembaga menjadi dua bagian, yang membentuk spiral B, memiliki arah yang sama dengan spiral A, tetapi terpisah dari mereka di setiap ujung sekitar setengah inci dengan besi telanjang.

Spiral B dihubungkan dengan kawat tembaga ke galvanometer yang ditempatkan pada jarak tiga kaki dari besi. Kumparan terpisah dihubungkan ujung ke ujung sehingga membentuk spiral yang sama, ujung-ujungnya dihubungkan ke baterai sepuluh pasang pelat empat inci persegi. Galvanometer segera bereaksi, dan jauh lebih kuat daripada yang diamati, seperti dijelaskan di atas, menggunakan spiral sepuluh kali lebih kuat, tetapi tanpa besi; Namun, meskipun mempertahankan kontak, aksi itu berhenti. Ketika kontak dengan baterai dibuka, panah kembali menyimpang dengan kuat, tetapi dalam arah yang berlawanan dengan yang diinduksi dalam kasus pertama.

Faraday menyelidiki lebih lanjut efek besi dengan pengalaman langsung, memperkenalkan batang besi di dalam kumparan berongga, dalam hal ini "arus induksi memiliki efek yang sangat kuat pada galvanometer." "Tindakan serupa kemudian diperoleh dengan bantuan biasa magnet". Faraday menyebut tindakan ini induksi magnetoelektrik, dengan asumsi bahwa sifat induksi volta dan magnetoelektrik adalah sama.

Semua eksperimen yang dijelaskan adalah isi dari bagian pertama dan kedua dari karya klasik Faraday "Penelitian Eksperimental tentang Listrik", yang dimulai pada 24 November 1831. Pada bagian ketiga dari seri ini "On the New Electrical State of Matter", Faraday untuk pertama kali mencoba menggambarkan sifat-sifat baru benda yang dimanifestasikan dalam induksi elektromagnetik. Dia menyebut properti yang ditemukan ini "keadaan elektronik". Inilah benih pertama dari ide sebuah lapangan, yang kemudian dibentuk oleh Faraday dan pertama kali dirumuskan secara tepat oleh Maxwell. Bagian keempat dari seri pertama didedikasikan untuk menjelaskan fenomena Arago. Faraday dengan tepat mengklasifikasikan fenomena ini sebagai induksi dan mencoba "memperoleh sumber listrik baru" dengan bantuan fenomena ini. Ketika piringan tembaga bergerak di antara kutub magnet, ia menerima arus di galvanometer menggunakan kontak geser. Itu yang pertama Mesin dinamo. Faraday merangkum hasil eksperimennya dengan kata-kata berikut: "Dengan demikian ditunjukkan bahwa adalah mungkin untuk menciptakan arus listrik yang konstan dengan bantuan magnet biasa." Dari eksperimennya tentang induksi pada konduktor bergerak, Faraday menyimpulkan hubungan antara kutub magnet, konduktor bergerak, dan arah arus induksi, yaitu, "hukum yang mengatur produksi listrik dengan induksi magnetoelektrik." Sebagai hasil dari penelitiannya, Faraday menemukan bahwa "kemampuan untuk menginduksi arus memanifestasikan dirinya dalam lingkaran di sekitar resultan magnet atau sumbu gaya dengan cara yang persis sama seperti magnet yang terletak di sekitar lingkaran muncul di sekitar arus listrik dan dideteksi olehnya" *.

* (M.Faraday, Penelitian Eksperimental tentang Listrik, jilid I, Ed. AN SSSR, 1947, hal 57.)

Dengan kata lain, medan listrik pusaran muncul di sekitar fluks magnet bolak-balik, seperti halnya medan magnet pusaran muncul di sekitar arus listrik. Fakta mendasar ini digeneralisasikan oleh Maxwell dalam bentuk dua persamaan medan elektromagnetiknya.

Studi tentang fenomena induksi elektromagnetik, khususnya aksi induktif medan magnet bumi, juga dikhususkan untuk seri kedua "Penyelidikan", dimulai pada 12 Januari 1832. Seri ketiga, dimulai pada 10 Januari 1833, Faraday mengabdikan diri untuk membuktikan identitas berbagai jenis listrik: elektrostatik, galvanik, hewan , magnetoelektrik (yaitu, diperoleh dengan induksi elektromagnetik). Faraday sampai pada kesimpulan bahwa listrik yang diperoleh dengan berbagai cara secara kualitatif sama, perbedaan dalam tindakan hanya kuantitatif. Ini adalah pukulan terakhir untuk konsep berbagai "cairan" resin dan listrik kaca, galvanisme, listrik hewan. Listrik ternyata menjadi entitas tunggal, tetapi kutub.

Seri kelima Investigasi Faraday, dimulai pada 18 Juni 1833, sangat penting.Di sini Faraday memulai studinya tentang elektrolisis, yang membawanya pada penetapan hukum terkenal yang menyandang namanya. Studi ini dilanjutkan pada seri ketujuh, yang dimulai pada 9 Januari 1834. Pada seri terakhir ini, Faraday mengajukan terminologi baru: ia mengusulkan untuk menyebut kutub yang memasok arus ke elektrolit. elektroda, panggil elektroda positif anoda, dan negatifnya katoda, partikel materi yang disimpan pergi ke anoda yang dia sebut anion, dan partikel menuju katoda - kation. Selanjutnya, dia memiliki persyaratan elektrolit untuk zat yang dapat terurai, ion dan ekuivalen elektrokimia. Semua istilah ini dipegang teguh dalam sains. Faraday menarik kesimpulan yang benar dari hukum yang dia temukan bahwa seseorang dapat berbicara tentang beberapa kuantitas mutlak listrik yang terkait dengan atom-atom materi biasa. “Meskipun kita tidak tahu apa-apa tentang apa itu atom,” tulis Faraday, “kita tanpa sadar membayangkan beberapa partikel kecil yang muncul di benak kita ketika kita memikirkannya; namun, dalam ketidaktahuan yang sama atau bahkan lebih besar, kita relatif terhadap listrik, kita bahkan tidak dapat mengatakan apakah itu materi atau materi khusus, atau hanya pergerakan materi biasa, atau jenis kekuatan atau agen lain; namun, ada sejumlah besar fakta yang membuat kita berpikir bahwa atom materi entah bagaimana diberkahi dengan atau terhubung dengan gaya listrik, dan kepada mereka mereka berutang kualitas yang paling luar biasa, termasuk afinitas kimia mereka satu sama lain.

* (M.Faraday, Penelitian Eksperimental tentang Listrik, jilid I, Ed. AN SSSR, 1947, hal 335.)

Dengan demikian, Faraday dengan jelas menyatakan gagasan "elektrifikasi" materi, struktur atom listrik, dan atom listrik, atau, seperti yang dikatakan Faraday, "jumlah absolut listrik", ternyata adalah "sebagaimana ditentukan dalam tindakannya, seperti apapun jumlah tersebut yang, tetap terhubung dengan partikel materi, memberi tahu mereka tentang afinitas kimia. Muatan listrik dasar, seperti yang ditunjukkan oleh perkembangan fisika lebih lanjut, memang dapat ditentukan dari hukum Faraday.

Seri kesembilan "Investigasi" Faraday sangat penting. Seri ini, dimulai pada 18 Desember 1834, membahas fenomena induksi diri, arus ekstra penutupan dan pembukaan. Faraday menunjukkan dalam menggambarkan fenomena ini bahwa meskipun mereka memiliki fitur kelembaman, namun, fenomena induksi diri dibedakan dari kelembaman mekanis oleh fakta bahwa mereka bergantung pada formulir konduktor. Faraday mencatat bahwa "arus ekstra identik dengan ... arus induksi" * . Alhasil, Faraday punya gambaran tentang arti proses induksi yang sangat luas. Dalam seri kesebelas studinya, dimulai pada tanggal 30 November 1837, ia menyatakan: "Induksi memainkan peran paling umum dalam semua fenomena listrik, berpartisipasi, tampaknya, dalam masing-masing, dan pada kenyataannya menyandang fitur yang pertama dan esensial. prinsip" ** . Secara khusus, menurut Faraday, setiap proses pengisian adalah proses induksi, bias muatan berlawanan: "zat tidak dapat diisi secara mutlak, tetapi hanya relatif, menurut hukum yang identik dengan induksi. Setiap muatan didukung oleh induksi. Semua fenomena tegangan termasuk awal induksi" ***. Arti dari pernyataan Faraday ini adalah bahwa setiap medan listrik ("fenomena tegangan" - dalam terminologi Faraday) harus disertai dengan proses induksi dalam medium ("perpindahan" - dalam istilah Maxwell kemudian terminologi). Proses ini ditentukan oleh sifat-sifat medium, "induktansi", dalam terminologi Faraday, atau "permitivitas dielektrik", dalam terminologi modern. Pengalaman Faraday dengan kapasitor bola menentukan permitivitas sejumlah zat sehubungan dengan udara Eksperimen ini memperkuat Faraday dalam gagasan tentang peran penting medium dalam proses elektromagnetik.

* (M.Faraday, Penelitian Eksperimental tentang kelistrikan, jilid I, Ed. AN SSSR, 1947, hal 445.)

** (M.Faraday, Penelitian Eksperimental tentang kelistrikan, jilid I, Ed. AN SSSR, 1947, hal 478.)

*** (M.Faraday, Penelitian Eksperimental tentang kelistrikan, jilid I, Ed. AN SSSR, 1947, hal 487.)

Hukum induksi elektromagnetik dikembangkan secara signifikan oleh fisikawan Rusia dari Akademi St. Petersburg Emil Khristianovich Lenzo(1804-1865). Pada tanggal 29 November 1833, Lenz melaporkan ke Academy of Sciences penelitiannya "Dalam menentukan arah arus galvanik yang dieksitasi oleh induksi elektrodinamik." Lenz menunjukkan bahwa induksi magnetoelektrik Faraday berkaitan erat dengan gaya elektromagnetik Ampere. Proposisi di mana fenomena magnetoelektrik direduksi menjadi elektromagnetik adalah sebagai berikut: jika konduktor logam bergerak di sekitar arus galvanik atau magnet, maka arus galvanik tereksitasi di dalamnya sedemikian rupa sehingga jika konduktor ini diam, maka arus dapat menyebabkannya bergerak ke arah yang berlawanan; diasumsikan bahwa penghantar yang diam hanya dapat bergerak dalam arah gerak atau berlawanan arah" * .

* (E.X.Lenz, Karya Terpilih, Ed. AN SSSR, 1950, hlm. 148-149.)

Prinsip Lenz ini mengungkapkan energi dari proses induksi dan memainkan peran penting dalam karya Helmholtz dalam menetapkan hukum kekekalan energi. Lenz sendiri berasal dari aturannya prinsip terkenal dalam teknik listrik dari reversibilitas mesin elektromagnetik: jika Anda memutar kumparan antara kutub magnet, menghasilkan arus; sebaliknya, jika arus dikirim ke sana, ia akan berputar. Motor listrik dapat diubah menjadi generator dan sebaliknya. Mempelajari aksi mesin magnetoelektrik, Lenz menemukan pada tahun 1847 reaksi jangkar.

Pada tahun 1842-1843. Lenz menghasilkan studi klasik "Pada hukum pembangkitan panas oleh arus galvanik" (dilaporkan pada 2 Desember 1842, diterbitkan pada tahun 1843), yang ia mulai jauh sebelum eksperimen serupa Joule (pesan Joule muncul pada Oktober 1841) dan dilanjutkan olehnya meskipun publikasi Joule, "karena eksperimen yang terakhir mungkin bertemu dengan beberapa keberatan yang dibenarkan, seperti yang telah ditunjukkan oleh rekan kami, Tuan Akademisi Hess" * . Lenz mengukur besarnya arus dengan bantuan kompas tangen, perangkat yang ditemukan oleh profesor Helsingfors Johann Nerwander (1805-1848), dan di bagian pertama pesannya mengeksplorasi perangkat ini. Di bagian kedua "Pelepasan panas dalam kabel", dilaporkan pada 11 Agustus 1843, ia sampai pada hukumnya yang terkenal:

    "
  1. Pemanasan kawat oleh arus galvanik sebanding dengan resistansi kawat.
  2. Pemanasan kawat oleh arus galvanik sebanding dengan kuadrat arus yang digunakan untuk pemanasan "**.

* (E.X.Lenz, Karya Terpilih, Ed. AN SSSR, 1950, hal 361.)

** (E.X.Lenz, Karya Terpilih, Ed. AN SSSR, 1950, hal 441.)

Hukum Joule-Lenz memainkan peran penting dalam menetapkan hukum kekekalan energi. Seluruh perkembangan ilmu fenomena listrik dan magnet mengarah pada gagasan kesatuan kekuatan alam, ke gagasan konservasi "kekuatan" ini.

Hampir bersamaan dengan Faraday, seorang fisikawan Amerika mengamati induksi elektromagnetik. Joseph Henry(1797-1878). Henry membuat elektromagnet besar (1828) yang, didukung oleh sel galvanik resistansi rendah, mendukung beban 2.000 pon. Faraday menyebutkan elektromagnet ini dan menunjukkan bahwa dengan bantuannya dimungkinkan untuk mendapatkan percikan yang kuat saat dibuka.

Henry untuk pertama kalinya (1832) mengamati fenomena self-induction, dan prioritasnya ditandai dengan nama unit self-induction "henry".

Pada tahun 1842 Henry mendirikan karakter osilasi pelepasan toples Leiden. Jarum kaca tipis yang digunakannya untuk menyelidiki fenomena ini dimagnetisasi dengan polaritas yang berbeda, sedangkan arah pelepasannya tetap tidak berubah. “Pelepasan, apa pun sifatnya,” Henry menyimpulkan, “tidak direpresentasikan (menggunakan teori Franklin. - P. K.) sebagai transfer tunggal fluida tak berbobot dari satu pelat ke pelat lain; fenomena yang ditemukan membuat kita mengakui keberadaan pelepasan utama dalam satu arah, dan kemudian beberapa gerakan mundur dan maju yang aneh, masing-masing lebih lemah dari yang terakhir, terus berlanjut sampai keseimbangan tercapai.

Fenomena induksi menjadi topik utama dalam penelitian fisik. Pada tahun 1845 seorang fisikawan Jerman Franz Neumann(1798-1895) memberikan ekspresi matematika hukum induksi, meringkas penelitian Faraday dan Lenz.

Gaya gerak listrik induksi dinyatakan oleh Neumann sebagai turunan waktu dari beberapa fungsi yang menginduksi arus, dan konfigurasi timbal balik dari arus yang berinteraksi. Neumann menyebut fungsi ini potensial elektrodinamik. Dia juga menemukan ekspresi untuk koefisien induksi timbal balik. Dalam esainya "On the Conservation of Force" pada tahun 1847, Helmholtz menurunkan ekspresi Neumann untuk hukum induksi elektromagnetik dari pertimbangan energi. Dalam esai yang sama, Helmholtz mengklaim bahwa pelepasan kapasitor adalah "bukan ... gerakan sederhana listrik dalam satu arah, tetapi ... alirannya dalam satu arah atau yang lain antara dua pelat dalam bentuk osilasi yang menjadi semakin kecil dan semakin kecil, sampai akhirnya semua kekuatan hidup dihancurkan oleh jumlah perlawanan.

Pada tahun 1853 William Thomson(1824-1907) memberikan teori matematika tentang pelepasan osilasi kapasitor dan menetapkan ketergantungan periode osilasi pada parameter rangkaian osilasi (rumus Thomson).

Pada tahun 1858 P. Blaserna(1836-1918) mengambil kurva resonansi eksperimental dari osilasi listrik, mempelajari aksi sirkuit penginduksi pelepasan yang mengandung bank kapasitor dan konduktor penutup ke sirkuit samping, dengan panjang variabel konduktor induksi. Pada tahun 1858 yang sama Wilhelm Feddersen(1832-1918) mengamati pelepasan percikan dari tabung Leyden di cermin yang berputar, dan pada tahun 1862 ia memotret gambar pelepasan percikan di cermin yang berputar. Dengan demikian, sifat osilasi pelepasan ditetapkan dengan sangat jelas. Pada saat yang sama, rumus Thomson diverifikasi secara eksperimental. Jadi, selangkah demi selangkah, doktrin tentang fluktuasi listrik, merupakan landasan ilmiah teknik elektro arus bolak-balik dan teknik radio.


Pada tahun 1821, Michael Faraday menulis dalam buku hariannya: "Ubah magnetisme menjadi listrik." Setelah 10 tahun, masalah ini diselesaikan olehnya.
Penemuan Faraday
Bukan kebetulan bahwa langkah pertama dan terpenting dalam penemuan sifat baru interaksi elektromagnetik dibuat oleh pendiri gagasan tentang medan elektromagnetik - Faraday. Faraday yakin dengan sifat kesatuan fenomena listrik dan magnet. Tak lama setelah penemuan Oersted, dia menulis: “...tampaknya sangat tidak biasa bahwa, di satu sisi, setiap arus listrik disertai dengan aksi magnet dengan intensitas yang sesuai, diarahkan pada sudut kanan terhadap arus, dan pada saat yang sama waktu dalam penghantar listrik yang baik yang ditempatkan dalam lingkup aksi ini, tidak ada arus yang diinduksi sama sekali, tidak ada aksi yang cukup besar yang terjadi, setara dengan kekuatan untuk arus tersebut. Kerja keras selama sepuluh tahun dan keyakinan pada kesuksesan membawa Faraday ke penemuan, yang kemudian menjadi dasar untuk desain generator semua pembangkit listrik di dunia, mengubah energi mekanik menjadi energi arus listrik. (Sumber yang beroperasi dengan prinsip lain: sel galvanik, baterai, termo- dan fotosel - memberikan bagian yang tidak signifikan dari energi listrik yang dihasilkan.)
Untuk waktu yang lama, hubungan antara fenomena listrik dan magnet tidak dapat dideteksi. Sulit untuk memikirkan poin utamanya: hanya medan magnet yang berubah terhadap waktu yang dapat membangkitkan arus listrik dalam kumparan tetap, atau kumparan itu sendiri harus bergerak dalam medan magnet.
Penemuan induksi elektromagnetik, demikian Faraday menyebut fenomena ini, dilakukan pada 29 Agustus 1831. Suatu kasus yang jarang terjadi ketika tanggal penemuan baru yang luar biasa begitu tepat diketahui.
“Sebuah kawat tembaga sepanjang 203 kaki dililitkan pada gulungan kayu yang lebar, dan di antara lilitannya dililitkan sebuah kawat dengan panjang yang sama, tetapi diisolasi dari benang kapas pertama. Salah satu spiral ini terhubung ke galvanometer, dan yang lainnya ke baterai yang kuat, terdiri dari 100 pasang pelat ... Ketika sirkuit ditutup, adalah mungkin untuk melihat efek tiba-tiba, tetapi sangat lemah pada galvanometer, dan hal yang sama diperhatikan ketika arus berhenti. Dengan aliran arus yang terus menerus melalui salah satu spiral, tidak mungkin untuk mencatat efek pada galvanometer, atau secara umum efek induktif pada spiral lainnya, terlepas dari ini. 5.1
berpendapat bahwa pemanasan seluruh kumparan yang terhubung ke baterai, dan kecerahan percikan api yang melompat di antara bara, bersaksi tentang kekuatan baterai.
Jadi, awalnya, induksi ditemukan pada konduktor yang tidak bergerak relatif satu sama lain selama penutupan dan pembukaan sirkuit. Kemudian, memahami dengan jelas bahwa pendekatan atau pelepasan konduktor dengan arus harus mengarah pada hasil yang sama seperti menutup dan membuka rangkaian, Faraday membuktikan melalui eksperimen bahwa arus muncul ketika kumparan bergerak relatif satu sama lain (Gbr. 5.1). Familiar dengan karya-karya Ampère, Faraday memahami bahwa magnet adalah kumpulan arus kecil yang beredar dalam molekul. Pada tanggal 17 Oktober, seperti yang tercatat dalam jurnal laboratoriumnya, arus induksi terdeteksi dalam kumparan selama magnet didorong masuk (atau ditarik keluar) (Gbr. 5.2). Dalam satu bulan, Faraday secara eksperimental menemukan semua fitur penting dari fenomena induksi elektromagnetik. Tinggal memberikan hukum bentuk kuantitatif yang ketat dan sepenuhnya mengungkapkan sifat fisik dari fenomena tersebut.
Faraday sendiri sudah memahami hal umum yang menentukan munculnya arus induksi dalam eksperimen yang tampak berbeda secara lahiriah.
Dalam rangkaian konduktor tertutup, arus muncul ketika jumlah garis induksi magnetik yang menembus permukaan yang dibatasi oleh rangkaian ini berubah. Dan semakin cepat jumlah garis induksi magnet berubah, semakin besar arus yang dihasilkan. Dalam hal ini, alasan perubahan jumlah garis induksi magnet sama sekali tidak berbeda. Ini mungkin merupakan perubahan jumlah garis induksi magnet yang menembus konduktor tetap karena perubahan kekuatan arus dalam kumparan yang berdekatan, dan perubahan jumlah garis karena pergerakan sirkuit dalam medan magnet yang tidak homogen. , kepadatan garis yang bervariasi dalam ruang (Gbr. 5.3).
Faraday tidak hanya menemukan fenomena tersebut, tetapi juga yang pertama membangun model generator arus listrik yang tidak sempurna namun tidak sempurna yang mengubah energi mekanik putaran menjadi arus. Itu adalah piringan tembaga besar yang berputar di antara kutub magnet yang kuat (Gambar 5.4). Dengan menempelkan sumbu dan tepi piringan ke galvanometer, Faraday menemukan penyimpangan
PADA
\

\
\
\
\
\
\
\L

S Arusnya, bagaimanapun, lemah, tetapi prinsip yang ditemukan kemudian memungkinkan untuk membangun generator yang kuat. Tanpa mereka, listrik masih akan menjadi barang mewah yang hanya sedikit orang yang mampu membelinya.
Pada loop tertutup konduktor, arus listrik timbul jika loop berada dalam medan magnet bolak-balik atau bergerak dalam medan yang konstan terhadap waktu sehingga jumlah garis induksi magnetik yang menembus loop berubah. Fenomena ini disebut induksi elektromagnetik.

Sebuah contoh akan menjadi pertanyaan. Dalam konteks ini, kita dapat berbicara tentang tabu. Ada bidang-bidang tertentu yang akan menjadi tabu bagi sebagian besar orang, bukan berarti tidak akan ada satu, ketiga, ketiga ilmuwan yang akan menangani fenomena ini dengan rasa ingin tahu seseorang.

Kondisi sosial ini membuat kebanyakan orang tidak tertarik dengannya. R: Dan itu hanya sebuah pertanyaan. Contoh yang pas juga menunjukkan rasa takut untuk tidak didiskreditkan. Dr. Marek Spira: Hari ini kami berusaha untuk mendobrak semua tabu. Di satu sisi, ini adalah pengetahuan tentang kebenaran, dan di sisi lain, menghormati nilai-nilai tertentu, yang penggulingannya hanya mengarah pada kehancuran tatanan sosial. Keingintahuan manusia begitu besar sehingga melampaui semua batas. Secara alami, manusia tidak suka tabu. Dan dalam pengertian ini, pencarian kebenaran tidak mengenal batas, yang tentu saja ada, tetapi mereka terus bergerak.

Periode baru dalam perkembangan ilmu fisika dimulai dengan penemuan cerdik oleh Faraday induksi elektromagnetik. Dalam penemuan inilah kemampuan sains untuk memperkaya teknologi dengan ide-ide baru tampak jelas. Faraday sendiri sudah meramalkan keberadaan gelombang elektromagnetik berdasarkan penemuannya. Pada 12 Maret 1832, ia menyegel sebuah amplop dengan tulisan "Pandangan Baru, sekarang disimpan dalam amplop tertutup di arsip Royal Society." Amplop ini dibuka pada tahun 1938. Ternyata Faraday cukup jelas memahami bahwa tindakan induksi merambat dengan kecepatan terbatas dalam cara gelombang. "Saya menganggap mungkin untuk menerapkan teori osilasi pada perambatan induksi listrik," tulis Faraday. Pada saat yang sama, dia menunjukkan bahwa “perambatan efek magnetik membutuhkan waktu, yaitu, ketika magnet bekerja pada magnet lain yang jauh atau sepotong besi, penyebab yang mempengaruhi (yang saya akan sebut sebagai magnetisme) menyebar dari benda magnetik secara bertahap dan membutuhkan waktu tertentu untuk perambatannya , yang, jelas, akan menjadi sangat tidak signifikan. Saya juga percaya bahwa induksi listrik merambat dengan cara yang persis sama. Saya percaya bahwa perambatan gaya magnet dari kutub magnet mirip dengan getaran permukaan air yang kasar, atau getaran suara partikel udara."

Ini menimbulkan pertanyaan apakah kita akan pernah mengetahui kebenaran sepenuhnya. Mengetahui sifat manusia, kita dapat mengatakan bahwa meskipun ini tidak mungkin, kita akan selalu berusaha untuk itu. Namun, ada bahaya bahwa kita akan mengabaikan rahasia ini. Berada pada tingkat pengetahuan tertentu, kita dapat menyimpulkan bahwa kita sudah mengetahui segalanya. Sementara itu, bencana akan datang dan pertanyaannya adalah, bagaimana kita bisa melepaskannya? Mungkin karena pengabaian kekuatan alam, kekuatan alam. Contohnya adalah penemu komputer, yang pada abad terakhir percaya bahwa perolehan pengetahuan di komputer tidak terbatas.

Faraday memahami pentingnya idenya dan, karena tidak dapat mengujinya secara eksperimental, memutuskan dengan bantuan amplop ini "untuk mengamankan penemuan untuk dirinya sendiri dan, dengan demikian, memiliki hak, dalam kasus konfirmasi eksperimental, untuk menyatakan tanggal ini. tanggal penemuannya." Jadi, pada 12 Maret 1832, umat manusia untuk pertama kalinya sampai pada gagasan keberadaan gelombang elektromagnetik. Dari tanggal ini dimulailah sejarah penemuan radio.

Bertahun-tahun setelah penemuan ini, memiliki laptop hari ini adalah khayalan. Betapa ketidaktahuan kita telah meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah pertanyaan. Kami fisikawan menghindari bumi. Misalkan kita ingin terbang ke galaksi yang jaraknya beberapa tahun cahaya dari Bumi. Karena kita tidak dapat membangun pesawat ruang angkasa yang bergerak lebih cepat dari kecepatan cahaya, satu generasi astronot tidak cukup untuk mencapai galaksi ini. Meskipun mungkin untuk membayangkan perjalanan ruang angkasa dari banyak generasi astronot, tetapi ini hanya mungkin dalam fiksi ilmiah.

Namun penemuan Faraday penting tidak hanya dalam sejarah teknologi. Itu memiliki dampak besar pada perkembangan pandangan dunia ilmiah. Sejak penemuan ini, sebuah objek baru memasuki fisika - bidang fisik. Dengan demikian, penemuan Faraday termasuk dalam penemuan-penemuan ilmiah mendasar yang meninggalkan bekas nyata dalam seluruh sejarah budaya manusia.

Konstanta inilah, yang kita kenal sekarang, yang menentukan batas-batas pengetahuan. Jika kita mempertimbangkan Ledakan Besar, kita harus ingat bahwa pengetahuan kita masih belum mencapai titik di mana kerapatan materi tidak dapat dibandingkan dengan yang kita hadapi saat ini dan yang tidak dapat kita reproduksi dalam kondisi kita.

Kami tidak tahu fisika "meledak" ini, jadi kami tidak tahu konstanta fisik ini, jika memang demikian. N.: Kami juga tidak yakin bahwa fisika hari ini terbatas. Kami memiliki Newton yang kemudian diuji oleh Einstein, sehingga kami dapat menyimpulkan bahwa Einstein akan diuji oleh orang lain.

Penjilid buku putra pandai besi London lahir di London pada 22 September 1791. Jenius otodidak bahkan tidak memiliki kesempatan untuk menyelesaikan sekolah dasar dan membuka jalan bagi sains sendiri. Saat belajar penjilidan buku, dia membaca buku, terutama tentang kimia, dia sendiri melakukan eksperimen kimia. Mendengarkan kuliah umum dari ahli kimia terkenal Davy, dia akhirnya yakin bahwa panggilannya adalah sains, dan memintanya untuk dipekerjakan di Royal Institute. Dari tahun 1813, ketika Faraday diterima di institut sebagai asisten laboratorium, dan sampai kematiannya (25 Agustus 1867), ia hidup dalam sains. Sudah pada tahun 1821, ketika Faraday menerima rotasi elektromagnetik, ia menetapkan sebagai tujuannya "untuk mengubah magnet menjadi listrik." Sepuluh tahun pencarian dan kerja keras mencapai puncaknya pada penemuan induksi elektromagnetik pada tanggal 29 Agustus 1871.

Atas dasar ini, teori relativitas khusus diciptakan, yang telah berulang kali dikonfirmasi secara eksperimental. Namun, jika salah satu dari paradigma ini gagal, kita akan memiliki fisika baru. Jika kita mengatakan bahwa kita tahu alam semesta, alam, bahwa kita tahu apa itu sebelumnya, kita mengatakan ini karena konstanta fisik ini tidak mengubah nilainya dari waktu ke waktu. Eksperimen yang mencoba untuk merusak padatan ini - dan bagaimana dan bagaimana mereka dilakukan - tidak konklusif.

Faktanya, kita dapat mengatakan bahwa dari titik tertentu kita tahu bahwa hukum fisika yang mengatur alam semesta tidak berubah - konstanta ini masih sama. Apakah ada rahasia yang tidak ingin kita hadapi? Kant berbicara tentang dua jenis metafisika - metafisika sebagai ilmu yang tidak ada, dan metafisika sebagai kecenderungan alami yang membuat kita melanggar tabu.

"Dua ratus tiga kaki kawat tembaga dalam satu potong dililitkan pada drum kayu besar; dua ratus tiga kaki dari kawat yang sama diisolasi dalam spiral di antara belitan belitan pertama, kontak logam dihilangkan dengan cara dari kabel. Salah satu spiral ini dihubungkan ke galvanometer, dan yang lainnya dengan baterai yang terisi penuh dari seratus pasang pelat empat inci persegi inci, dengan pelat tembaga ganda. Ketika kontak dilakukan, ada efek sementara tetapi sangat kecil pada galvanometer, dan efek lemah serupa terjadi ketika kontak dengan baterai dibuka. Ini adalah bagaimana Faraday menggambarkan pengalaman pertamanya dalam menginduksi arus. Ia menyebut induksi semacam ini sebagai induksi volta-listrik. Dia melanjutkan untuk menggambarkan pengalaman utamanya dengan cincin besi, prototipe modern transformator.

Ada batasan, tetapi pikiran manusia memiliki kebutuhan alami untuk mengajukan pertanyaan yang tidak dapat dijawab secara empiris. Ini bukan kemewahan, tetapi tugas seseorang untuk menemukannya. Pernah ada kepercayaan bahwa terlalu banyak rasa ingin tahu membuat kita menjauh dari Tuhan. Kami sendiri telah menciptakan tabu - Tuhan tidak dapat diketahui karena kami akan kehilangan iman. Orang otentik yang dihormati terutama dipercaya, dan kerendahan hati mereka dikondisikan oleh konteks budaya. Orang terpelajar itu mulai menjauh dari Tuhan, mengklaim bahwa dia tidak akan percaya pada "takhayul" ini.

Ada banyak kesalahpahaman karena terkadang kita tidak menghargai pencarian kebenaran. Kekristenan tidak pernah secara resmi menyatakan formula seperti itu, karena iman membutuhkan bantuan akal untuk mengetahui kebenaran dan bahkan berdebat dengan Tuhan Allah. Bisakah kita benar-benar mengenalnya? Ini adalah masalah lain, tetapi itu tidak membebaskan kita dari kewajiban untuk terus-menerus mencari, karena kita punya alasan. Gereja hari ini mengulangi bahwa tidak ada kontradiksi antara iman dan akal. Bahkan jika dia mengalahkan beberapa dogma?

"Sebuah cincin dilas dari batang besi lunak yang bundar; ketebalan logam adalah tujuh per delapan inci, dan diameter luar cincin adalah enam inci. Pada satu bagian dari cincin ini, tiga spiral dililit, masing-masing berisi sekitar dua puluh empat kaki kawat tembaga, tebal satu dua puluh inci. Gulungan diisolasi dari besi dan dari satu sama lain ... menempati sekitar sembilan inci di sepanjang cincin Mereka dapat digunakan secara tunggal dan dalam kombinasi, ini kelompok ditunjuk A. Di bagian lain dari cincin itu dililit dengan cara yang sama sekitar enam puluh kaki kawat tembaga menjadi dua bagian, yang membentuk spiral B, memiliki arah yang sama dengan spiral A, tetapi terpisah dari mereka di setiap ujung sekitar setengah inci dengan besi telanjang.

S: Kita tidak perlu takut, pikiran tidak bisa membalikkan dogma apapun, dan jika ya, berarti kita tidak harus berurusan dengan dogma, tetapi dengan formula manusia tanpa penutup. Alasannya adalah untuk menghancurkan kebohongan, tetapi kebenaran tidak pernah gagal. Kami mengetahui hal ini dari sejarah Gereja, meskipun sangat sulit, Gereja mampu membersihkan dirinya dari kebohongan, dan kami bangga akan hal itu.

Sebuah ilustrasi dapat menjadi contoh hubungan antara awak dua pesawat ruang angkasa, setelah kembalinya awak salah satunya dikatakan: tidak ada Tuhan, dan yang lain begitu indah sehingga hanya dapat diciptakan oleh Tuhan. . Jadi, jika ada tabu sama sekali, itu bersifat sementara karena kondisi budaya dan sosial, yang terutama terkait dengan ketakutan berurusan dengan sesuatu yang berisiko kehilangan posisi ilmiah. Kata ajaib ini - organisasi - memiliki asal-usulnya, pertanyaannya tetap - apa?

Spiral B dihubungkan dengan kawat tembaga ke galvanometer yang ditempatkan pada jarak tiga kaki dari besi. Kumparan terpisah dihubungkan ujung ke ujung sehingga membentuk spiral yang sama, ujung-ujungnya dihubungkan ke baterai sepuluh pasang pelat empat inci persegi. Galvanometer segera bereaksi, dan jauh lebih kuat daripada yang diamati, seperti dijelaskan di atas, menggunakan spiral sepuluh kali lebih kuat, tetapi tanpa besi; Namun, meskipun mempertahankan kontak, aksi itu berhenti. Ketika kontak dengan baterai dibuka, panah kembali menyimpang dengan kuat, tetapi dalam arah yang berlawanan dengan yang diinduksi dalam kasus pertama.

Oleh karena itu, Tuhan mengetahui segala sesuatu sebagaimana adanya, dan kita sebagaimana adanya. R: Anda mungkin tidak setuju dengan saya, tetapi sesuatu yang tidak dapat diuji secara eksperimental akan selalu lebih sulit untuk diterima. Terutama di bidang fisika. N: Kant yang sama mengatakan: Saya memiliki pengetahuan yang terbatas untuk memberi ruang bagi iman. Di mana ada batasan pengetahuan, iman saya dimulai.

N: Alasan ilmuwan ini adalah: semua bukti keberadaan Tuhan adalah salah, jadi Tuhan tidak ada. Sementara itu, hanya metodologi yang diuji sebagai berikut: semua bukti keberadaan Tuhan adalah salah, tetapi tidak ada kesimpulan tentang keberadaan atau keberadaannya yang dapat dibuat. Dan ini benar-benar di luar jangkauan, tetapi ada juga masalah besar di sini - metodologi penelitian yang benar: benar atau salah, ini berlaku untuk setiap bidang, apakah itu fisika, astronomi, filsafat, atau teologi.

Faraday menyelidiki lebih lanjut efek besi dengan pengalaman langsung, memperkenalkan batang besi di dalam kumparan berongga, dalam hal ini "arus induksi memiliki efek yang sangat kuat pada galvanometer." "Tindakan serupa kemudian diperoleh dengan bantuan biasa magnet". Faraday menyebut tindakan ini induksi magnetoelektrik, dengan asumsi bahwa sifat induksi volta dan magnetoelektrik adalah sama.

Mengapa digunakan untuk menemukan rahasia - kebutuhan alami untuk memperdalam pengetahuan, kemajuan, atau memenuhi kebutuhan subjektif peneliti individu? Ini dapat dilihat pada contoh yang disebut tanpa hambatan. penelitian dasar. Sifat mereka adalah untuk menemukan rahasia alam, terlepas dari insentif yang sering digunakan untuk menggunakannya secara langsung. Ketika Faraday menemukan fenomena induksi elektromagnetik, dia ditanya bagaimana rasanya memiliki manusia?

Dia mengelak mengatakan bahwa Anda pasti akan membayar pajak dan tidak beralih ke sisi ilmiah dari penemuan itu. Kebutuhan subjektifnya adalah keinginan untuk mengetahui dan kepuasan yang datang darinya. Tampaknya bagi saya bahwa penggunaan kegunaan penelitian tidak dibenarkan.

Semua eksperimen yang dijelaskan adalah isi dari bagian pertama dan kedua dari karya klasik Faraday "Penelitian Eksperimental tentang Listrik", yang dimulai pada 24 November 1831. Pada bagian ketiga dari seri ini "On the New Electrical State of Matter", Faraday untuk pertama kali mencoba menggambarkan sifat-sifat baru benda yang dimanifestasikan dalam induksi elektromagnetik. Dia menyebut properti yang ditemukan ini "keadaan elektronik". Inilah benih pertama dari ide sebuah lapangan, yang kemudian dibentuk oleh Faraday dan pertama kali dirumuskan secara tepat oleh Maxwell. Bagian keempat dari seri pertama didedikasikan untuk menjelaskan fenomena Arago. Faraday dengan tepat mengklasifikasikan fenomena ini sebagai induksi dan mencoba "memperoleh sumber listrik baru" dengan bantuan fenomena ini. Ketika piringan tembaga bergerak di antara kutub magnet, ia menerima arus di galvanometer menggunakan kontak geser. Itu yang pertama Mesin dinamo. Faraday merangkum hasil eksperimennya dengan kata-kata berikut: "Dengan demikian ditunjukkan bahwa adalah mungkin untuk menciptakan arus listrik yang konstan dengan bantuan magnet biasa." Dari eksperimennya tentang induksi pada konduktor bergerak, Faraday menyimpulkan hubungan antara kutub magnet, konduktor bergerak, dan arah arus induksi, yaitu, "hukum yang mengatur produksi listrik dengan induksi magnetoelektrik." Sebagai hasil dari penelitiannya, Faraday menemukan bahwa "kemampuan untuk menginduksi arus memanifestasikan dirinya dalam lingkaran di sekitar resultan magnet atau sumbu gaya dengan cara yang persis sama seperti magnet yang terletak di sekitar lingkaran muncul di sekitar arus listrik dan dideteksi olehnya" *.

Biarkan universitas dalam penelitian dasar terus mengajukan pertanyaan tentang mengapa dan menemukan undang-undang atau peraturan baru, dan penggunaan teknis perguruan tinggi harus menggunakannya untuk membuat hidup lebih mudah, lebih nyaman, lebih menarik, menarik, dll. salah mentransfer unit ini tidak akan ada gunanya. S.: Pencarian kebenaran tidak memihak. Anak itu mengajukan ribuan pertanyaan, dan orang tua menjawabnya. Ketika Columbus melakukan perjalanan keliling dunia, dia ditanya mengapa dia pergi ke sana.

Karena seluruh dunia telah diciptakan. Tapi dia perlu tahu mengalir untuk dirinya sendiri. Dia membunuh kita dengan pernyataan bahwa segala sesuatu harus berguna. Karena dalam hal ini kebenaran diperlakukan secara instrumental, mengetahui bahwa misteri juga memainkan peran penting. Pertanyaan tentang makna hidup manusia menjadi sama sekali tidak berguna dalam budaya kita. Tapi, di sisi lain, jika kita tidak menanyakan pertanyaan ini, hidup kita akan sia-sia. Pertama, tidak mementingkan diri sendiri, dan kemudian ternyata kebenaran digunakan dengan cara yang berbeda untuk kepentingan kehidupan pribadi, sosial, ekonomi, politik.

* (M.Faraday, Penelitian Eksperimental tentang Listrik, jilid I, Ed. AN SSSR, 1947, hal 57.)

Dengan kata lain, medan listrik pusaran muncul di sekitar fluks magnet bolak-balik, seperti halnya medan magnet pusaran muncul di sekitar arus listrik. Fakta mendasar ini digeneralisasikan oleh Maxwell dalam bentuk dua persamaan medan elektromagnetiknya.

Untuk setiap pembukaan Anda harus dipersiapkan dengan baik. Setiap penemuan, bahkan yang disebut bencana medial, ditutupi oleh pengetahuan dan pengalaman peneliti yang luas. Hanya pengetahuan, imajinasi, dan melampaui kerangka tradisional penelitian ilmiah yang memungkinkan kita melihat sesuatu yang baru, baru, tidak diketahui, dan kemudian disebut penemuan. Copernicus dikutuk bukan karena dia tidak menyukainya, misalnya dia berasal dari Torun, tetapi karena dia tidak mengerti bahwa Alkitab tidak bisa dibaca secara harfiah. Seringkali peneliti dihadapkan dengan pendekatan vulgar untuk belajar, pengetahuan dan kesalahpahaman.

Studi tentang fenomena induksi elektromagnetik, khususnya aksi induktif medan magnet bumi, juga dikhususkan untuk seri kedua "Penyelidikan", dimulai pada 12 Januari 1832. Seri ketiga, dimulai pada 10 Januari 1833, Faraday mengabdikan diri untuk membuktikan identitas berbagai jenis listrik: elektrostatik, galvanik, hewan , magnetoelektrik (yaitu, diperoleh dengan induksi elektromagnetik). Faraday sampai pada kesimpulan bahwa listrik yang diperoleh dengan berbagai cara secara kualitatif sama, perbedaan dalam tindakan hanya kuantitatif. Ini adalah pukulan terakhir untuk konsep berbagai "cairan" resin dan listrik kaca, galvanisme, listrik hewan. Listrik ternyata menjadi entitas tunggal, tetapi kutub.

Terkadang sang penemu mendahului zamannya, hanya generasi baru yang menerima penemuannya. Kita juga saat ini memiliki kecenderungan alami untuk meletakkan dunia dengan nyaman ke arah yang berbeda, sehingga kita tidak perlu berpikir, hanya untuk mengkonsumsi. Contohnya adalah James Clerk Maxwell, yang persamaannya yang terkenal adalah peradaban kita; Tanpa mereka, sulit membayangkan keberhasilan dan perkembangan saat ini. Namun, pemahaman Maxwell tentang mekanisme propagasi elektromagnetik tidak sesuai dengan interpretasi fenomena ini saat ini.

Selain itu, Olivier Heaviside, ilmuwan dan ahli matematika lainnya, membuat rumus matematika dan matematikanya sangat berguna. Ini adalah contoh esensi dan jenis kontinuitas sains: banyak ilmuwan, bahkan "yang terkecil" telah berkontribusi pada pengetahuan universal. Bukankah itu melegakan di era dunia akademik yang dipermalukan lagi? Apa rahasia sains modern yang menghadapi peluang penelitian terbesar?

Seri kelima Investigasi Faraday, dimulai pada 18 Juni 1833, sangat penting.Di sini Faraday memulai studinya tentang elektrolisis, yang membawanya pada penetapan hukum terkenal yang menyandang namanya. Studi ini dilanjutkan pada seri ketujuh, yang dimulai pada 9 Januari 1834. Pada seri terakhir ini, Faraday mengajukan terminologi baru: ia mengusulkan untuk menyebut kutub yang memasok arus ke elektrolit. elektroda, panggil elektroda positif anoda, dan negatifnya katoda, partikel materi yang disimpan pergi ke anoda yang dia sebut anion, dan partikel menuju katoda - kation. Selanjutnya, dia memiliki persyaratan elektrolit untuk zat yang dapat terurai, ion dan ekuivalen elektrokimia. Semua istilah ini dipegang teguh dalam sains. Faraday menarik kesimpulan yang benar dari hukum yang dia temukan bahwa seseorang dapat berbicara tentang beberapa kuantitas mutlak listrik yang terkait dengan atom-atom materi biasa. “Meskipun kita tidak tahu apa-apa tentang apa itu atom,” tulis Faraday, “kita tanpa sadar membayangkan beberapa partikel kecil yang muncul di benak kita ketika kita memikirkannya; namun, dalam ketidaktahuan yang sama atau bahkan lebih besar, kita relatif terhadap listrik, kita bahkan tidak dapat mengatakan apakah itu materi atau materi khusus, atau hanya pergerakan materi biasa, atau jenis kekuatan atau agen lain; namun, ada sejumlah besar fakta yang membuat kita berpikir bahwa atom materi entah bagaimana diberkahi dengan atau terhubung dengan gaya listrik, dan kepada mereka mereka berutang kualitas yang paling luar biasa, termasuk afinitas kimia mereka satu sama lain.

Para ilmuwan masih bertanya-tanya mengapa muatan proton positif dan elektron negatif? Sifat apa yang dimiliki antimateri? Bagaimana bahan yang dikenal pada suhu yang sangat tinggi berperilaku? Pertanyaan-pertanyaan ini benar-benar penting. Kita berbicara tentang suhu yang sebanding dengan suhu internal Matahari. Ini adalah masalah besar bagi fisikawan, sangat penting dalam konteks pencarian sumber energi baru.

Untuk menggambarkan pentingnya masalah ini bagi umat manusia, cukup dengan memberikan salah satu perkiraan. Dalam situasi kemajuan besar dalam ilmu pengetahuan, penggunaan alam dalam pelayanan kemanusiaan, masalahnya tetap menjadi manusia yang semakin bingung. Perubahan mulai kabur. Perkembangan ilmu pengetahuan yang belum terjamah tidak berdampak negatif terhadap perkembangan intelektual masyarakat, tetapi sebaliknya, fenomena negatif seperti buta huruf sekunder semakin banyak.

* (M.Faraday, Penelitian Eksperimental tentang Listrik, jilid I, Ed. AN SSSR, 1947, hal 335.)

Dengan demikian, Faraday dengan jelas menyatakan gagasan "elektrifikasi" materi, struktur atom listrik, dan atom listrik, atau, seperti yang dikatakan Faraday, "jumlah absolut listrik", ternyata adalah "sebagaimana ditentukan dalam tindakannya, seperti apapun jumlah tersebut yang, tetap terhubung dengan partikel materi, memberi tahu mereka tentang afinitas kimia. Muatan listrik dasar, seperti yang ditunjukkan oleh perkembangan fisika lebih lanjut, memang dapat ditentukan dari hukum Faraday.

Seri kesembilan "Investigasi" Faraday sangat penting. Seri ini, dimulai pada 18 Desember 1834, membahas fenomena induksi diri, arus ekstra penutupan dan pembukaan. Faraday menunjukkan dalam menggambarkan fenomena ini bahwa meskipun mereka memiliki fitur kelembaman, namun, fenomena induksi diri dibedakan dari kelembaman mekanis oleh fakta bahwa mereka bergantung pada formulir konduktor. Faraday mencatat bahwa "arus ekstra identik dengan ... arus induksi" * . Alhasil, Faraday punya gambaran tentang arti proses induksi yang sangat luas. Dalam seri kesebelas studinya, dimulai pada tanggal 30 November 1837, ia menyatakan: "Induksi memainkan peran paling umum dalam semua fenomena listrik, berpartisipasi, tampaknya, dalam masing-masing, dan pada kenyataannya menyandang fitur yang pertama dan esensial. prinsip" ** . Secara khusus, menurut Faraday, setiap proses pengisian adalah proses induksi, bias muatan berlawanan: "zat tidak dapat diisi secara mutlak, tetapi hanya relatif, menurut hukum yang identik dengan induksi. Setiap muatan didukung oleh induksi. Semua fenomena tegangan termasuk awal induksi" ***. Arti dari pernyataan Faraday ini adalah bahwa setiap medan listrik ("fenomena tegangan" - dalam terminologi Faraday) harus disertai dengan proses induksi dalam medium ("perpindahan" - dalam istilah Maxwell kemudian terminologi). Proses ini ditentukan oleh sifat-sifat medium, "induktansi", dalam terminologi Faraday, atau "permitivitas dielektrik", dalam terminologi modern. Pengalaman Faraday dengan kapasitor bola menentukan permitivitas sejumlah zat sehubungan dengan udara Eksperimen ini memperkuat Faraday dalam gagasan tentang peran penting medium dalam proses elektromagnetik.

* (M.Faraday, Penelitian Eksperimental tentang kelistrikan, jilid I, Ed. AN SSSR, 1947, hal 445.)

** (M.Faraday, Penelitian Eksperimental tentang kelistrikan, jilid I, Ed. AN SSSR, 1947, hal 478.)

*** (M.Faraday, Penelitian Eksperimental tentang kelistrikan, jilid I, Ed. AN SSSR, 1947, hal 487.)

Hukum induksi elektromagnetik dikembangkan secara signifikan oleh fisikawan Rusia dari Akademi St. Petersburg Emil Khristianovich Lenzo(1804-1865). Pada tanggal 29 November 1833, Lenz melaporkan ke Academy of Sciences penelitiannya "Dalam menentukan arah arus galvanik yang dieksitasi oleh induksi elektrodinamik." Lenz menunjukkan bahwa induksi magnetoelektrik Faraday berkaitan erat dengan gaya elektromagnetik Ampere. Proposisi di mana fenomena magnetoelektrik direduksi menjadi elektromagnetik adalah sebagai berikut: jika konduktor logam bergerak di sekitar arus galvanik atau magnet, maka arus galvanik tereksitasi di dalamnya sedemikian rupa sehingga jika konduktor ini diam, maka arus dapat menyebabkannya bergerak ke arah yang berlawanan; diasumsikan bahwa penghantar yang diam hanya dapat bergerak dalam arah gerak atau berlawanan arah" * .

* (E.X.Lenz, Karya Terpilih, Ed. AN SSSR, 1950, hlm. 148-149.)

Prinsip Lenz ini mengungkapkan energi dari proses induksi dan memainkan peran penting dalam karya Helmholtz dalam menetapkan hukum kekekalan energi. Lenz sendiri berasal dari aturannya prinsip terkenal dalam teknik listrik dari reversibilitas mesin elektromagnetik: jika Anda memutar kumparan antara kutub magnet, menghasilkan arus; sebaliknya, jika arus dikirim ke sana, ia akan berputar. Motor listrik dapat diubah menjadi generator dan sebaliknya. Mempelajari aksi mesin magnetoelektrik, Lenz menemukan pada tahun 1847 reaksi jangkar.

Pada tahun 1842-1843. Lenz menghasilkan studi klasik "Pada hukum pembangkitan panas oleh arus galvanik" (dilaporkan pada 2 Desember 1842, diterbitkan pada tahun 1843), yang ia mulai jauh sebelum eksperimen serupa Joule (pesan Joule muncul pada Oktober 1841) dan dilanjutkan olehnya meskipun publikasi Joule, "karena eksperimen yang terakhir mungkin bertemu dengan beberapa keberatan yang dibenarkan, seperti yang telah ditunjukkan oleh rekan kami, Tuan Akademisi Hess" * . Lenz mengukur besarnya arus dengan bantuan kompas tangen, perangkat yang ditemukan oleh profesor Helsingfors Johann Nerwander (1805-1848), dan di bagian pertama pesannya mengeksplorasi perangkat ini. Di bagian kedua "Pelepasan panas dalam kabel", dilaporkan pada 11 Agustus 1843, ia sampai pada hukumnya yang terkenal:

    "
  1. Pemanasan kawat oleh arus galvanik sebanding dengan resistansi kawat.
  2. Pemanasan kawat oleh arus galvanik sebanding dengan kuadrat arus yang digunakan untuk pemanasan "**.

* (E.X.Lenz, Karya Terpilih, Ed. AN SSSR, 1950, hal 361.)

** (E.X.Lenz, Karya Terpilih, Ed. AN SSSR, 1950, hal 441.)

Hukum Joule-Lenz memainkan peran penting dalam menetapkan hukum kekekalan energi. Seluruh perkembangan ilmu fenomena listrik dan magnet mengarah pada gagasan kesatuan kekuatan alam, ke gagasan konservasi "kekuatan" ini.

Hampir bersamaan dengan Faraday, seorang fisikawan Amerika mengamati induksi elektromagnetik. Joseph Henry(1797-1878). Henry membuat elektromagnet besar (1828) yang, didukung oleh sel galvanik resistansi rendah, mendukung beban 2.000 pon. Faraday menyebutkan elektromagnet ini dan menunjukkan bahwa dengan bantuannya dimungkinkan untuk mendapatkan percikan yang kuat saat dibuka.

Henry untuk pertama kalinya (1832) mengamati fenomena self-induction, dan prioritasnya ditandai dengan nama unit self-induction "henry".

Pada tahun 1842 Henry mendirikan karakter osilasi pelepasan toples Leiden. Jarum kaca tipis yang digunakannya untuk menyelidiki fenomena ini dimagnetisasi dengan polaritas yang berbeda, sedangkan arah pelepasannya tetap tidak berubah. “Pelepasan, apa pun sifatnya,” Henry menyimpulkan, “tidak direpresentasikan (menggunakan teori Franklin. - P. K.) sebagai transfer tunggal fluida tak berbobot dari satu pelat ke pelat lain; fenomena yang ditemukan membuat kita mengakui keberadaan pelepasan utama dalam satu arah, dan kemudian beberapa gerakan mundur dan maju yang aneh, masing-masing lebih lemah dari yang terakhir, terus berlanjut sampai keseimbangan tercapai.

Fenomena induksi menjadi topik utama dalam penelitian fisik. Pada tahun 1845 seorang fisikawan Jerman Franz Neumann(1798-1895) memberikan ekspresi matematika hukum induksi, meringkas penelitian Faraday dan Lenz.

Gaya gerak listrik induksi dinyatakan oleh Neumann sebagai turunan waktu dari beberapa fungsi yang menginduksi arus, dan konfigurasi timbal balik dari arus yang berinteraksi. Neumann menyebut fungsi ini potensial elektrodinamik. Dia juga menemukan ekspresi untuk koefisien induksi timbal balik. Dalam esainya "On the Conservation of Force" pada tahun 1847, Helmholtz menurunkan ekspresi Neumann untuk hukum induksi elektromagnetik dari pertimbangan energi. Dalam esai yang sama, Helmholtz mengklaim bahwa pelepasan kapasitor adalah "bukan ... gerakan sederhana listrik dalam satu arah, tetapi ... alirannya dalam satu arah atau yang lain antara dua pelat dalam bentuk osilasi yang menjadi semakin kecil dan semakin kecil, sampai akhirnya semua kekuatan hidup dihancurkan oleh jumlah perlawanan.

Pada tahun 1853 William Thomson(1824-1907) memberikan teori matematika tentang pelepasan osilasi kapasitor dan menetapkan ketergantungan periode osilasi pada parameter rangkaian osilasi (rumus Thomson).

Pada tahun 1858 P. Blaserna(1836-1918) mengambil kurva resonansi eksperimental dari osilasi listrik, mempelajari aksi sirkuit penginduksi pelepasan yang mengandung bank kapasitor dan konduktor penutup ke sirkuit samping, dengan panjang variabel konduktor induksi. Pada tahun 1858 yang sama Wilhelm Feddersen(1832-1918) mengamati pelepasan percikan dari tabung Leyden di cermin yang berputar, dan pada tahun 1862 ia memotret gambar pelepasan percikan di cermin yang berputar. Dengan demikian, sifat osilasi pelepasan ditetapkan dengan sangat jelas. Pada saat yang sama, rumus Thomson diverifikasi secara eksperimental. Jadi, selangkah demi selangkah, doktrin tentang getaran listrik, merupakan landasan ilmiah teknik elektro arus bolak-balik dan teknik radio.


Pada tahun 1821, Michael Faraday menulis dalam buku hariannya: "Ubah magnetisme menjadi listrik." Setelah 10 tahun, masalah ini diselesaikan olehnya.
Penemuan Faraday
Bukan kebetulan bahwa langkah pertama dan terpenting dalam penemuan sifat baru interaksi elektromagnetik dibuat oleh pendiri gagasan tentang medan elektromagnetik - Faraday. Faraday yakin dengan sifat kesatuan fenomena listrik dan magnet. Tak lama setelah penemuan Oersted, dia menulis: “...tampaknya sangat tidak biasa bahwa, di satu sisi, setiap arus listrik disertai dengan aksi magnet dengan intensitas yang sesuai, diarahkan pada sudut kanan terhadap arus, dan pada saat yang sama waktu dalam penghantar listrik yang baik yang ditempatkan dalam lingkup aksi ini, tidak ada arus yang diinduksi sama sekali, tidak ada aksi yang cukup besar yang terjadi, setara dengan kekuatan untuk arus tersebut. Kerja keras selama sepuluh tahun dan keyakinan pada kesuksesan membawa Faraday ke penemuan, yang kemudian menjadi dasar untuk desain generator semua pembangkit listrik di dunia, mengubah energi mekanik menjadi energi arus listrik. (Sumber yang beroperasi dengan prinsip lain: sel galvanik, baterai, termo- dan fotosel - memberikan bagian yang tidak signifikan dari energi listrik yang dihasilkan.)
Untuk waktu yang lama, hubungan antara fenomena listrik dan magnet tidak dapat dideteksi. Sulit untuk memikirkan poin utamanya: hanya medan magnet yang berubah terhadap waktu yang dapat membangkitkan arus listrik dalam kumparan tetap, atau kumparan itu sendiri harus bergerak dalam medan magnet.
Penemuan induksi elektromagnetik, demikian Faraday menyebut fenomena ini, dilakukan pada 29 Agustus 1831. Suatu kasus yang jarang terjadi ketika tanggal penemuan baru yang luar biasa begitu tepat diketahui.
“Sebuah kawat tembaga sepanjang 203 kaki dililitkan pada gulungan kayu yang lebar, dan di antara lilitannya dililitkan sebuah kawat dengan panjang yang sama, tetapi diisolasi dari benang kapas pertama. Salah satu spiral ini terhubung ke galvanometer, dan yang lainnya ke baterai yang kuat, terdiri dari 100 pasang pelat ... Ketika sirkuit ditutup, adalah mungkin untuk melihat efek tiba-tiba, tetapi sangat lemah pada galvanometer, dan hal yang sama diperhatikan ketika arus berhenti. Dengan aliran arus yang terus menerus melalui salah satu spiral, tidak mungkin untuk mencatat efek pada galvanometer, atau secara umum efek induktif pada spiral lainnya, terlepas dari ini. 5.1
berpendapat bahwa pemanasan seluruh kumparan yang terhubung ke baterai, dan kecerahan percikan api yang melompat di antara bara, bersaksi tentang kekuatan baterai.
Jadi, awalnya, induksi ditemukan pada konduktor yang tidak bergerak relatif satu sama lain selama penutupan dan pembukaan sirkuit. Kemudian, memahami dengan jelas bahwa pendekatan atau pelepasan konduktor dengan arus harus mengarah pada hasil yang sama seperti menutup dan membuka rangkaian, Faraday membuktikan melalui eksperimen bahwa arus muncul ketika kumparan bergerak relatif satu sama lain (Gbr. 5.1). Familiar dengan karya-karya Ampère, Faraday memahami bahwa magnet adalah kumpulan arus kecil yang beredar dalam molekul. Pada tanggal 17 Oktober, seperti yang tercatat dalam jurnal laboratoriumnya, arus induksi terdeteksi dalam kumparan selama magnet didorong masuk (atau ditarik keluar) (Gbr. 5.2). Dalam satu bulan, Faraday secara eksperimental menemukan semua fitur penting dari fenomena induksi elektromagnetik. Tinggal memberikan hukum bentuk kuantitatif yang ketat dan sepenuhnya mengungkapkan sifat fisik dari fenomena tersebut.
Faraday sendiri sudah memahami hal umum yang menentukan munculnya arus induksi dalam eksperimen yang tampak berbeda secara lahiriah.
Dalam rangkaian konduktor tertutup, arus muncul ketika jumlah garis induksi magnetik yang menembus permukaan yang dibatasi oleh rangkaian ini berubah. Dan semakin cepat jumlah garis induksi magnet berubah, semakin besar arus yang dihasilkan. Dalam hal ini, alasan perubahan jumlah garis induksi magnet sama sekali tidak berbeda. Ini mungkin merupakan perubahan jumlah garis induksi magnet yang menembus konduktor tetap karena perubahan kekuatan arus dalam kumparan yang berdekatan, dan perubahan jumlah garis karena pergerakan sirkuit dalam medan magnet yang tidak homogen. , kepadatan garis yang bervariasi dalam ruang (Gbr. 5.3).
Faraday tidak hanya menemukan fenomena tersebut, tetapi juga yang pertama membangun model generator arus listrik yang tidak sempurna namun tidak sempurna yang mengubah energi mekanik putaran menjadi arus. Itu adalah piringan tembaga besar yang berputar di antara kutub magnet yang kuat (Gambar 5.4). Dengan menempelkan sumbu dan tepi piringan ke galvanometer, Faraday menemukan penyimpangan
PADA
\

\
\
\
\
\
\
\L

S Arusnya, bagaimanapun, lemah, tetapi prinsip yang ditemukan kemudian memungkinkan untuk membangun generator yang kuat. Tanpa mereka, listrik masih akan menjadi barang mewah yang hanya sedikit orang yang mampu membelinya.
Pada loop tertutup konduktor, arus listrik timbul jika loop berada dalam medan magnet bolak-balik atau bergerak dalam medan yang konstan terhadap waktu sehingga jumlah garis induksi magnetik yang menembus loop berubah. Fenomena ini disebut induksi elektromagnetik.