Een tijdlijn van gebeurtenissen in elektromagnetisme

De menselijke fascinatie voor elektromagnetisme, de interactie van elektrische stromen en magnetische velden, dateert uit de dageraad met de menselijke observatie van bliksem en andere onverklaarbare gebeurtenissen, zoals elektrische vissen en paling. Mensen wisten dat er een fenomeen was, maar het bleef gehuld in mystiek tot de jaren 1600 toen wetenschappers dieper in theorie begonnen te graven.

Deze tijdlijn van gebeurtenissen over de ontdekking en het onderzoek die leiden tot ons moderne begrip van elektromagnetisme laat zien hoe wetenschappers, uitvinders en theoretici samenwerkten om de wetenschap vooruit te helpen collectief.

De vroegste geschriften over elektromagnetisme waren in 600 v.Chr., Toen de oude Griekse filosoof, wiskundige en wetenschapper Thales van Miletus beschreef zijn experimenten wrijvend dierenbont op verschillende stoffen zoals amber. Thales ontdekte dat barnsteen gewreven met bont stukjes stof en haren aantrekt die statische elektriciteit creëren, en als hij de barnsteen lang genoeg wreef, kon hij zelfs een elektrische vonk krijgen om te springen.

Het magnetische kompas is een oude Chinese uitvinding, waarschijnlijk voor het eerst gemaakt in China tijdens de Qin-dynastie, van 221 tot 206 v.Chr. Het kompas gebruikte een lodestone, een magnetisch oxide, om het ware noorden aan te geven. Het onderliggende concept is misschien niet begrepen, maar het vermogen van het kompas om naar het ware noorden te wijzen was duidelijk.

Tegen het einde van de 16e eeuw publiceerde de "oprichter van de elektrische wetenschap" de Engelse wetenschapper William Gilbert "De Magnete" in Latijn vertaald als "Op de magneet" of "Op de Lodestone." Gilbert was een tijdgenoot van Galileo, die onder de indruk was van die van Gilbert werk. Gilbert ondernam een ​​aantal zorgvuldige elektrische experimenten, waarbij hij ontdekte dat veel stoffen elektrische eigenschappen konden vertonen.

Gilbert ontdekte ook dat een verwarmd lichaam zijn elektriciteit verloor en dat vocht de elektrificatie van alle lichamen verhinderde. Hij merkte ook op dat geëlektrificeerde stoffen zonder onderscheid alle andere stoffen aantrokken, terwijl een magneet alleen ijzer aantrok.

Amerikaanse grondlegger Benjamin Franklin staat bekend om het extreem gevaarlijke experiment dat hij uitvoerde, waarbij zijn zoon een vlieger door een door storm bedreigde lucht liet vliegen. Een sleutel die aan de vliegerkoord was bevestigd, vonkte en laadde een Leyden-pot, waardoor het verband tussen bliksem en elektriciteit werd gelegd. Na deze experimenten vond hij de bliksemafleider uit.

Franklin ontdekte dat er twee soorten ladingen zijn, positief en negatief: objecten met gelijke ladingen stoten elkaar af, en objecten met ongelijke ladingen trekken elkaar aan. Franklin documenteerde ook het behoud van lading, de theorie dat een geïsoleerd systeem een ​​constante totale lading heeft.

In 1785 ontwikkelde de Franse natuurkundige Charles-Augustin de Coulomb de wet van Coulomb, de definitie van de elektrostatische kracht van aantrekking en afstoting. Hij ontdekte dat de kracht die wordt uitgeoefend tussen twee kleine geëlektrificeerde lichamen recht evenredig is met de product van de grootte van ladingen en varieert omgekeerd ten opzichte van het kwadraat van de afstand tussen deze kosten. Coulomb's ontdekking van de wet van inverse vierkanten annexeerde vrijwel een groot deel van het domein van elektriciteit. Hij produceerde ook belangrijk werk over de studie van wrijving.

In 1780, Italiaanse professor Luigi Galvani (1737–1790) ontdekte dat elektriciteit van twee verschillende metalen veroorzaakt kikkerbillingen. Hij merkte op dat de spier van een kikker, opgehangen aan een ijzeren balustrade door een koperen haak die door zijn dorsale kolom ging, levendige convulsies onderging zonder enige externe oorzaak.

Om dit fenomeen te verklaren, ging Galvani ervan uit dat elektriciteit van tegengestelde aard bestond in de zenuwen en spieren van de kikker. Galvani publiceerde de resultaten van zijn ontdekkingen in 1789, samen met zijn hypothese, die de aandacht trok van de fysici van die tijd.

Italiaanse natuurkundige, scheikundige en uitvinder Alessandro Volta (1745–1827) las van Galvani's onderzoek en ontdekte in zijn eigen werk dat chemicaliën die op twee verschillende metalen werken, elektriciteit opwekken zonder het voordeel van een kikker. Hij vond de eerste elektrische batterij uit, de voltaïsche stapelbatterij in 1799. Met de stapelbatterij bewees Volta dat elektriciteit chemisch kon worden opgewekt en ontkrachtte de heersende theorie dat elektriciteit uitsluitend door levende wezens werd opgewekt. Volta's uitvinding leidde tot veel wetenschappelijke opwinding, waardoor anderen soortgelijke experimenten uitvoerden die uiteindelijk leidden tot de ontwikkeling van het veld van elektrochemie.

In 1820 ontdekte de Deense natuurkundige en scheikundige Hans Christian Oersted (1777–1851) wat bekend zou worden als de wet van Oersted: dat een elektrische stroom beïnvloedt een kompasnaald en creëert magnetische velden. Hij was de eerste wetenschapper die het verband vond tussen elektriciteit en magnetisme.

De Franse natuurkundige Andre Marie Ampere (1775-1836) ontdekte dat draden die stroom voeren krachten op elkaar produceren, en kondigde in 1821 zijn theorie van de elektrodynamica aan.

Ampere's theorie van elektrodynamica stelt dat twee parallelle delen van een circuit elkaar aantrekken als de stromen daarin stromen in dezelfde richting en stoten elkaar af als de stromen in de tegenovergestelde richting stromen richting. Twee delen van circuits die elkaar kruisen trekken elkaar schuin aan als beide stromen vloeien hetzij naar of van het kruispunt en stoot elkaar af als de ene daar naartoe stroomt en de andere punt. Wanneer een element van een circuit een kracht op een ander element van een circuit uitoefent, neigt die kracht er altijd naar om de tweede in een richting loodrecht op zijn eigen richting te dwingen.

Engelse wetenschapper Michael faraday (1791–1867) van de Royal Society in Londen ontwikkelde het idee van een elektrisch veld en bestudeerde het effect van stromingen op magneten. Uit zijn onderzoek bleek dat het magnetische veld dat rond een geleider werd gecreëerd een gelijkstroom droeg, waarmee de basis werd gelegd voor het concept van het elektromagnetische veld in de fysica. Faraday stelde ook vast dat magnetisme lichtstralen kon beïnvloeden en dat er een onderliggende relatie was tussen de twee fenomenen. Evenzo ontdekte hij de principes van elektromagnetische inductie en diamagnetisme en de wetten van elektrolyse.

James Clerk Maxwell (1831–1879), een Schotse natuurkundige en wiskundige, erkende dat de processen van elektromagnetisme konden worden vastgesteld met behulp van wiskunde. Maxwell publiceerde "Treatise on Electricity and Magnetism" in 1873, waarin hij de ontdekkingen van Coloumb, Oersted, Ampere, Faraday samenvat en synthetiseert in vier wiskundige vergelijkingen. De vergelijkingen van Maxwell worden tegenwoordig gebruikt als basis voor de elektromagnetische theorie. Maxwell voorspelt de verbindingen van magnetisme en elektriciteit die rechtstreeks leiden tot de voorspelling van elektromagnetische golven.

De Duitse natuurkundige Heinrich Hertz bewees dat de elektromagnetische golftheorie van Maxwell correct was en daarbij elektromagnetische golven opwekte en detecteerde. Hertz publiceerde zijn werk in een boek, "Electric Waves: Being Researches on the Propagation of Electric Action Met eindige snelheid door de ruimte. 'De ontdekking van elektromagnetische golven leidde tot de ontwikkeling naar de radio. De eenheid van frequentie van de golven gemeten in cycli per seconde werd ter ere van hem de "hertz" genoemd.

In 1895 maakte de Italiaanse uitvinder en elektrotechnisch ingenieur Guglielmo Marconi de ontdekking van elektromagnetische golven praktisch bruikbaar door berichten over lange afstanden te verzenden met radiosignalen, ook wel bekend als de 'draadloze'. Hij stond bekend om zijn baanbrekende werk op het gebied van langeafstandsradio-uitzendingen en zijn ontwikkeling van de wet van Marconi en een radiotelegraaf systeem. Hij wordt vaak genoemd als de uitvinder van de radio en hij deelde de 1909 Nobelprijs voor natuurkunde met Karl Ferdinand Braun "als erkenning voor hun bijdragen aan de ontwikkeling van draadloze telegrafie."

• "André Marie Ampère"St. Andrews University. 1998. Web. 10 juni 2018.
• "Benjamin Franklin en het vliegerexperiment'Het Franklin Institute. Web. 10 juni 2018.
• "De wet van Coulomb'Het klaslokaal natuurkunde. Web. 10 juni 2018.
• "De Magnete. "De William Gilbert-website. Web. 10 juni 2018.
• "Juli 1820: Oersted en elektromagnetisme."Deze maand in de geschiedenis van de fysica, APS News. 2008. Web. 10 juni 2018.
• O'Grady, Patricia. "Thales van Miletus (c. 620 v.G.T. - c. 546 v.G.T.)"Internet Encyclopedia of Philosophy. Web. 10 juni 2018
• Silverman, Susan. "Compass, China, 200 v.Chr'Smith College. Web. 10 juni 2018.