Bezoek ook andere websites van de Erdee Media Groep
  Algemeen

Elektrische stroom zonder batterij

 Michael Faraday

Michael Faraday

Hij heeft de basisschool waarschijnlijk niet afgemaakt. Maar hij zorgde ervoor dat elektriciteit nooit meer hetzelfde zou zijn als voor zijn tijd. Al knutselend met magneten, koperschijfjes en stroomdraden kon Faraday uiteindelijk een elektrische stroom laten lopen. Zonder hulp van batterij of accu.
Michael Faraday wordt geboren in 1791 in Newington Butts bij Londen. Zijn vader is daar een eenvoudige hoefsmid. De jongen krijgt nauwelijks enige scholing. Op veertienjarige leeftijd treedt hij als leerjongen in dienst bij een Londense boekbinder. De geschriften die hij op het werk aantreft, leest hij met interesse. Vooral wetenschappelijke publicaties weten de leerling-boekbinder te boeien. Vervolgens zou hij zelf natuurkundige en scheikundige experimenten zijn gaan uitvoeren.

Na het bijwonen van een lezing van de befaamde onderzoeker Sir Humphry Davy schrijft Faraday een verslag van de voordracht en stuurt dat naar Davy, met het verzoek om een baan bij hem aan de Royal Institution. Met succes: op 1 maart 1813 mag Faraday aan de slag als laboratoriumassistent bij Davy.

De eerste wetenschappelijke vondsten die de jonge onderzoeker op zijn naam mag schrijven, liggen op scheikundig terrein. In 1823 ontdekt hij hoe chloor vloeibaar gemaakt kan worden. In 1825 beschrijft hij als eerste de stof benzeen.

Kompasnaald
Het belangrijkste werk van Faraday is echter natuurkundig van aard: experimenten met elektriciteit en magnetisme. Zijn onderzoeken leggen de basis voor de ontwikkeling van de elektromotor, de transformator en de generator.

Uit proeven van de Deense fysicus Hans Christian Ørsted (1791-1867) wist Faraday dat elektrische stroom een kompasnaald van richting laat veranderen. In 1921 stelt hij dat dit komt doordat de stroom in de draad ervoor zorgt dat er cirkelvormige lijnen van magnetische kracht ontstaan. Hij onderbouwt zijn stelling met een proef waarin hij een magneet rond een draad laat draaien - het principe van de elektrische motor.

De onderzoeker vermoedt dat als elektriciteit een magnetische kracht kan opwekken, het omgekeerde ook geldt, namelijk dat magnetisme elektriciteit opwekt.

Om dat aan te tonen, windt hij in 1831 twee draadspoelen rond een ijzeren ring. Aan de ene spoel bevestigt hij een batterij, aan de andere een stroommeter. Faraday registreert een uitslag, maar alleen als hij de stroom in de eerste spoel in- of juist uitschakelt. De wetenschapper ontdekt zo het verschijnsel magnetische inductie: dat over een geleider een elektrische spanning ontstaat wanneer deze zich bevindt in een veranderend magnetisch veld of wanneer de geleider beweegt in een magnetisch veld.

Dynamo
Het instrument van Faraday is eigenlijk de eerste transformator. Hetzelfde principe wordt nog altijd gebruikt om een elektrische spanning te veranderen, bijvoorbeeld van hoogspanning naar 220/230 volt.

Om een continue stroom op te wekken, plaatst de wetenschapper een koperen schijf tussen de twee uiteinden van een hoefijzermagneet. Aan de rand en in het midden bevestigt hij een metaaldraad. Zodra de schijf ronddraait in het magnetische veld, ontstaat er gelijkmatige stroom. Deze vinding legt de basis voor de ontwikkeling van generatoren en dynamo’s.

Zodra het principe achter de elektromotor en de dynamo bekend is, gaat de ontwikkeling van de techniek in hoog tempo verder. De Fransman Hyppolyte Pixii ontwerpt in 1832, op basis van Faradays experimenten, de eerste bruikbare generator, terwijl de Amerikaan Charles Grafton Page in 1837 een verbeterde versie van de elektromotor presenteert.

De kooi van Faraday is een gesloten metalen constructie waarin geen elektrische of magnetische straling doordringt. Faraday ontdekt dit fenomeen in 1936. Het bewijs dat het werkt, pakt hij groots aan: hij bouwt een kamer en bekleedt die met metaalfolie. Vervolgens laat hij sterke elektrische ontladingen los op het bouwsel. Binnenin zet hij een elektroscoop en toont zo aan er in de ruimte geen elektrische lading meetbaar is. Vandaag de dag worden natuurkundige experimenten vaak in een kooi van Faraday uitgevoerd om geen last te hebben van storende signalen, zoals radiogolven en bliksem.

Een auto werkt voor een deel als een kooi van Faraday. Door de metalen kooiconstructie is een auto een veilig omhulsel bij blikseminslag. Maar de grote ramen zorgen ervoor dat radiogolven en gsm-signalen wel te ontvangen zijn.

Naam: Michael Faraday
Geboortedatum: 22 september 1791
Sterfdatum: 25 augustus 1867
Nationaliteit: Brits
Religie: christelijk
Vernoeming: Kooi van Faraday

Verstuur dit artikel naar:
 *
 *
 *
 *
 
Knipsels
    Serie
    Vernoemd