Michael Faraday Kimdir?

13 Dakika Okuma

Michael FARADAY, 19. yüzyılın en büyük bilim adamlarından birisidir. Dünya onu sadece fizik ve kimya alanında değil; aynı zamanda bilim tarihi ve özellikle elektrik mühendisliği alanlarında tanıdı.

Michael FARADAY, 22 Eylül 1791'de İngiltere'nin kuzey tarafından iş aramak amacıyla gelmiş, köylü ve demirci bir babanın dört çocuğundan biri olarak Londra şehrinde dünyaya geldi. Faraday, ailesinin maddi imkansızlıkları sebebiyle uzun süreli bir eğitim alamadı. Kısa süreli eğitimine rağmen okuma, yazma ve bir miktar aritmetik öğrenmeyi başarmıştır. Kendi kendini eğitmiş ve yetiştirmiş bir insandır.

Eğitimi ve İlk Çalışması

Ailesinin ekonomik durumundan dolayı 13 yaşında gazete dağıtıcısı olarak çalışmaya başladı. Daha sonra bir ciltçide çalışmaya başladı. Buraya getirilen kitapları okuyarak bilgi birikimini genişletti. Özellikle fizik kitaplarını ayrı bir dikkatle okudu. Bu işte 1813 senesine kadar çalıştı. Bu dönemde okuduğu kitaplardan etkilenerek şişe ve hurda parçalarını kullanarak ilk bilim deneylerini yapmaya başladı.

Dikkat çeken deneylerinden biri de elektrik sayaçlarının üretimidir. Bu deney bir maddeden geçen belirli miktarda elektriğin, o maddenin bileşenlerinde belli düzeyde bir çözülüme sebep olduğunu gösterdi. Ayrıca bir diğer önemli katkısı da "amper" olarak adlandırılan akım biriminin kesin tanımını yapmış olmasıdır.

1813 yılında Londra Şehrinde bulunan Kraliyet Enstitüsü'nde Humphry Davy’nin kimya konferanslarına katılma fırsatı buldu. Bu sırada tuttuğu notları cilt haline getirdi. Bu ciltle birlikte iş isteyen bir mektubu Davy' ye gönderdi. Bu sayede 1813– 1815 yılları arası Davy'nin kimya asistanı olarak çalıştı. Bu dönemde birçok ünlü bilim adamıyla tanışma fırsatı buldu.

1823 yılında Kraliyet Bilim Akademisi üyeliğine seçildi. 1825 yılında laboratuvar müdürlüğüne getirildi ve enstitüde dersler vermeye başladı. Faraday adeta kendini ve yaşantısını tamamen enstitü çalışmalarına adamış bir durumdaydı.

Elektrik Alanına Katkısı

Yüzyıla kadar elektrik meselesine üzerine çok farklı düşünceler geliştirilmiş, çok farklı fikirler ortaya atılmıştır. Elektrik Benjamin Franklin’e göre için bir tür akışkan, kimine göre elektrik pozitif ve negatif olmak üzere iki değişik akışkan olarak tanımlanmaktaydı. Fakat Faraday ilk defa elektriği bir“kuvvet”olarak tanımladı.

1822 senesinde manyetizmayı elektriğe dönüştürme üzerine tezler yazmasına ve 1824 ve 1825 senesinde deneylerini yapmasına rağmen bu konuda başarı elde edemedi.

Nitekim 1830 yılına gelindiğinde Faraday, galvanometre denen cihaza bir kablo bağladı ve küçük elektrik akımlarını ölçmeye yarayan bir alet yaptı. Bu kablo, bir mıknatısa temas ettirildiğinde galvanometre cihazının iğnesi hareket ediyor, temas kesildiğinde ise iğne ters yönde hareket ediyordu. Böylece Faraday manyetizmadan elektrik enerjisi elde etmenin yolunu keşfetmiş oldu. Mekanik enerjiyi bir mıknatıs vasıtasıyla elektriğe dönüştürdü. Bu keşif, elektrik motorlarının temeli olarak kabul edildi. Bu sayede büyük miktarda elektrik akımı üretmenin yolu da keşfedildi.

Bu gelişmelerin ardından 1831 yılından itibaren Faraday on yıl kadar kimya üzerine olan çalışmalarını daha çok arttırdı ve ilk paslanmaz çeliği imal etti. Ayrıca bu dönemde mikroskop gibi optik cihazlar için yeni cam türleri keşfetti.

Deneyleri ve çalışmaları devam ederken, aynı zamanda 30 yıl boyunca Trinity House’a danışmanlık da sağladı. Kendi ismiyle iki elektroliz yasasını literatüre kazandırdı. Michael Faraday etkisi denen etkiyi keşfetti.

Faraday manyetik etkiyle ilgili çalışma ve deneyler yapıp sonuçlarını bilim dünyasına sunarken elektriğin farklı biçimlerde ortaya çıkan niteliği konusunda kuşkular hissetmeye başladı. Elektrikli yılan balığının ve diğer elektrikli balıkların ürettiği elektrik, bir elektrostatik üretecin verdiği elektrik, bir pilden ya da elektro manyetik üreteçten üretilen elektrik akışkanları aynı mıydı, yoksa farklı yasalara uyan farklı akışkanlar mıydı? Faraday çalışmalarını derinleştirince iki önemli keşif gerçekleştirdi.

Bunlardan ilki elektriksel kuvvet; kimyasal molekülleri uzaktan etkileyerek ayrıştırmıyordu. Bu ayrışma iletken bir sıvı ortamdan akım geçmesiyle oluyordu. İkinci olarak ayrışan madde miktarı çözeltiden geçen elektrik miktarı ile direkt olarak bağımlıydı. Bu çalışma ve bulgular Faraday‘ı yeni bir elektrokimya kuramı oluşturmaya yöneltti.

1832 yılından sonra Faraday, Davy’nin 25 yıl kadar önce başlattığı elektroliz çalışmalarını devam ettirmiş ve elektrokimyanın öncülerinden biri haline gelmiştir. Elektroliz, elektrolit, elektrot, anot, katot gibi terimleri kullanıma dahil etmiş, bugün kendi adıyla anılan iki elektroliz yasasını belirleyerek elektrokimyayı bilimsel türlerin temellerine oturtmuştur.

Faraday Yasası:Elektroliz esnasında ayrışarak elektrotlarda biriken madde kütlesi, çözeltiden geçen elektrik miktarı ile orantılıdır.
Faraday Yasası: Aynı miktarda elektriğin ayrıştırdığı madde kütlesi, ayrışan elementin atom ağırlığı ile doğru, birleşme değeri ile ters orantıya sahiptir.

Bu yasalar, elektriğin parçacık yapısının bir kanıtı olarak elektron kavramının temelidir. Elektrokimyaya sağladığı katkılar sebebiyle günümüzde, elektrolitin bir eşdeğer ağırlığını ortaya çıkaran elektrik miktarı birimine Faraday’in ismi verilmiştir.

Faraday’in en önemli katkılarından bir tanesi, bilime alan kavramını kazandırmasıdır. Elektrik ve manyetik olayları bağdaştırabilmek için her iki türden kuvvetin sadece bir güç yoğunluğu olduğunu ya da gücün bu kuvvet çizgileri yönünde aktığını kabul eder. Örnek vermek gerekirse mıknatıs manyetik güç merkezi değil, çevresindeki manyetik kuvvet çizgilerinin toplandığı bir odaktı. Enerjinin maddeyi çevreleyen alanda yoğunlaştığını ortaya atmıştır. Bu sayede Faraday, modern alan kuramının temellerini oluşturuyordu.

Faraday, 1839’da elektrik üzerine yeni bir kuram ortaya attı. Bu kurama göre elektrik madde içerisinde gerilmelere sebep olmaktaydı. Bunlar süratli şekilde yok oluyorsa gerilmenin art arda ve periyodik bir biçimde hızla oluşması bir dalga hareketi gibi madde içinde ilerler. Bu tip maddelere iletken adı verilir. Parçacıklarını yerlerinden koparmak için çok yüksek değerde gerilmeler gerektiren maddeler ise yalıtkanlar olarak adlandırılır.

Faraday Kafesi

1936 yılında Faraday, etken bir kafes içerisinde elektriksel alanın sıfır olduğunu keşfetmiş ve bu keşif Faraday Kafesi olarak isimlendirilmiştir. Faraday kafesi, yüksek frekanslı gerilimleri, EMI (Elektromagnetic Interference) adı verilen elektro manyetik parazitler ile elektriksel gürültülerin dışarıdan içeriye, içerden dışarıya geçmesine engel olan, yüksek düzeyde iletkenlik özelliğine sahip topraklanmış bir çeşit zırh olarak tanımlanır. Elektrik bir metal nesneye temas ederse, yalnızca nesnenin dışından geçer ve nesnenin iç kısmı elektrikten etkilenmez. Şimşek çarpan bir araba veya uçakta bulunan insanları güvende tutan şey budur. Yaşantımızın her alanında kullandığımız televizyonlar, bilgisayarlar, yüksek frekansla çalışan aletler (MR cihazları), cep telefonları, radyo gibi cihazlar, içerisinden akım geçen her cins cihaz doğaya manyetik dalga salmaktadır. Bu sistem özellikle yıldırımın etkilerinden sakınmak, test ölçüm laboratuvarlarından kesin ve doğru sonuçlar elde etmek, güvenlik sistemlerinde (gizli bilgilerin dışarıya çıkmaması gereken durumlar) kullanılmaktadır.

Faraday Kafesinin Genel Uygulama Alanları

shutterstock_1609574212 (1)
Faraday kafesinde amaç dışarıdaki manyetik alanın içeri girmesine ve içerideki manyetik alanın dışarıya çıkmasına engel olmaktır. Bunu sağlamak için yapının dış yüzeyi iletkenler ile ağ şeklinde örülür ve dikkatli bir şekilde topraklanır. Başlıca kullanım alanlarını şu şekildedir;

Yanıcı, patlayıcı ve patlayıcı maddelerin depolandığı binalar
Radyo frekansı yayan cihazlar
Telsizle haberleşmenin yapıldığı binalar
Elektronik kartlarda bulunan radyo frekans modüller.

Sonuç olarak Faraday kafesi uygulaması elektriğe karşı hassas cihazların bulunduğu yerlerde özellikle kullanılmaktadır. Faraday kafesinin maliyeti, korunmak istenen cihazlar göz önüne alındığında oldukça ekonomiktir.

Michael Faraday'in Son Zamanları

1839 yılında Faraday’in sağlığı ciddi şekilde bozuldu ve 1845 yılına kadar etkin bir çalışma yapamadı. 1845 yılında çalışmalara yeniden başladı ve yaklaşık 10 yıl kadar devam etti. Elektrolizde geçen "elektrot", "anot", "katot", "elektrolit", "iyon" gibi terimleri Faraday kullanıma dahil etmiştir.

Londra Kraliyet Enstitüsü’nde günümüze kadar devam eden, her yıl Noel günleri halka açık ve özellikle gençler için yapılan Noel derslerini ilk olarak Faraday gerçekleştirmiştir. Faraday bu enstitüde 1827-1861 yılları arasında toplam 19 ders vermiştir. Bu Noel dersleri genellikle çocuklara yönelik olarak yapılmıştır.

Michael Faraday'in Ölümü

Michael Faraday 25 Ağustos 1867’ yılında Londra Hampton Court'ta hayatını kaybetmiştir. Faraday, hayatı boyunca inançlı bir Hıristiyan olmuştur. Bilime olan katkılarından dolayı, Michael Faraday’e henüz hayatta iken, İngiltere’nin kralları ve kraliçeleri, hatta Sir Isaac Newton’la birlikte Westminster Abbey’de bir mezarlık alanı teklif edildi. Fakat bunu reddetti. Mezarı Londra Highgate Mezarlığı’ndadır.

Kaynaklar

https://www.britannica.com/biography/Michael-Faraday

http://www.bbc.co.uk/history/historic_figures/faraday_michael.shtml

İlginizi çekebilecekler diğer içerikler