Faraday a elektromagnetizmus
V roku 1791 taliansky anatóm Luigi Galvani (1737-98) náhodou zistil, že svaly vypreparovanej žaby sa stiahnu, ak sa ich súčasne dotknete mosadznou a železnou sondou. Taliansky fyzik Alessandro Volta (1745-1827) pripísal tento efekt kontaktu dvoch odlišných kovov.
V roku 1800 oznámil Volta v liste prezidentovi Kráľovskej spoločnosti Josephovi Banksovi (1743-1820) vytvorenie zariadenia schopného produkovať jednosmerný elektrický prúd. Toto bol tzv „voltaický stĺp“ pozostávajúci zo striedajúcich sa zinkových a medených kotúčov oddelených kartónovými prepážkami namočenými v slanej vode.
Vedci si okamžite uvedomili dôležitosť tohto vynálezu. Čoskoro Angličan Humphrey Davy (1778-1829) vyvinul výkonnejší „stĺp“ nazývaný galvanická batéria, ktorý mu umožnil po prvýkrát izolovať množstvo chemických prvkov: sodík, draslík, horčík, vápnik, stroncium a bárium. V roku 1813 Davy prijal mladého muža menom Michael Faraday ako asistenta v Royal Institution.
Faraday, syn chudobného kováča, sa narodil 22. septembra 1791 v Newingtone, Surrey.Podarilo sa mu získať len základné vzdelanie a ako 14-ročný sa vyučil u jedného z londýnskych kníhviazačov. Povolanie kníhviazača dalo mladému mužovi možnosť čítať knihy, ktoré mu prešli rukami. Na Faradaya zapôsobil najmä článok o elektrine v Encyclopedia Britannica. V roku 1810 vstúpil do mestskej filozofickej spoločnosti, ktorá mu umožnila počúvať prednášky a robiť pokusy.
Keď sa v roku 1812 skončilo jeho učňovské vzdelanie, Faraday zanechal svoju kariéru kníhviazača. Davy, ktorý bol dočasne slepý v dôsledku výbuchu v laboratóriu, z neho urobil svojho asistenta. V rokoch 1813-15 Davy ho vzal na výlet do Francúzska a Talianska, kde sa stretli s mnohými významnými vedcami, vrátane Volta a Ampère.
Elektrina a magnetizmus
V roku 1820 dánsky fyzik Hans Oersted (1777-1851) zistil, že elektrický prúd pretekajúci drôtom vychýli strelku kompasu. Tento objav vzbudil veľký záujem a čoskoro v Paríži Andre Ampere (1775-1836), keď videl demonštráciu tohto experimentu, ktorý vykonal jeho krajan François Arago (1786-1853), začal vytvárať základnú teóriu elektromagnetizmu.
Ampere zistil, že drôty vedúce prúdy v rovnakom smere sa priťahujú, drôty vedúce opačné prúdy sa odpudzujú a cievka drôtu, cez ktorú prúdi prúd (nazýva ju solenoid), sa správa ako magnet. Navrhol tiež použiť vychýlenie blízkej magnetickej ihly na meranie veľkosti prúdu - myšlienka, ktorá čoskoro viedla k vynálezu galvanometra.
Faraday vtedy vyjadril myšlienku, že okolo vodiča s prúdom sa vytvárajú uzavreté siločiary. V októbri 1821vytvorí zariadenie, ktoré demonštruje rotáciu magnetu okolo drôtu s prúdom alebo drôtu okolo stacionárneho magnetu. Bola to prvá premena elektrickej energie na mechanickú energiu.
Súčasná generácia
Bez zastavenia chemického výskumu Faraday zistil, ako by sa dal vytvoriť elektrický prúd pomocou magnetického poľa. Tento objav urobil v auguste 1831 takmer náhodou.
V snahe odhaliť vzťah medzi magnetickým poľom a elektrickým prúdom omotal dve cievky okolo železnej tyče, potom jednu z nich pripojil k batérii, aby vytvoril magnetické pole, a druhú uzavrel cez galvanometer. prvej cievky, nič sa nestalo, ale Faraday si všimol, že strelka galvanometra sa trhla v momente, keď sa v prvej cievke objavil alebo stratil prúd. Dospel k záveru, že prúd spôsobuje zmenu magnetického poľa.
V roku 1824 si Arago všimol, že rotácia medeného disku vychýlila strelku kompasu umiestnenú nad ním. Dôvod tohto účinku nebol známy. Faraday veril, že rotácia disku v magnetickom poli spôsobila, že sa v ňom vytvoril elektrický prúd, ktorý následne vytvoril magnetické pole, ktoré vychýlilo ihlu.
V októbri 1831 skonštruoval podobné zariadenie, v ktorom sa medený kotúč otáčal medzi pólmi podkovovitého magnetu.
Stred a okraj disku boli spojené s galvanometrom, ktorý ukazoval tok jednosmerného prúdu. Tri mesiace po tomto objave Faraday vynašiel transformátor a elektrický generátor, ktorého konštrukcia sa dodnes radikálne nezmenila.
Zákony elektrolýzy
Faraday dokázal uplatniť svoje poznatky o elektrine v chémii formulovaním základných zákonov elektrolýzy.Do vedeckého používania zaviedol pojmy „anóda“, „katóda“, „katión“, „elektróda“ a „elektrolyt“. Po štúdiu elektrostatických výbojov ukázal, že predstavujú krátkodobý elektrický prúd.
V roku 1839 sa Faradayov zdravotný stav zhoršil a výskumné práce zastavil, no v roku 1845 v nich pokračoval, pretože sa zaujímal o vplyv magnetického poľa na polarizované svetlo. Zistil, že na otáčanie roviny polarizácie možno použiť silný elektromagnet. To ho priviedlo k vytvoreniu elektromagnetickej teórie svetla, ktorú neskôr v matematickej forme sformuloval James Clerk Maxwell (1831-79).
Faraday prestal pracovať v Royal Institution v roku 1862, potom žil v ústraní v izbách, ktoré mu poskytla kráľovná Viktória v paláci Hampton Court, kde 25. augusta 1867 zomrel.