Η Φυσική σε δράση….

Οι μαθητές του Γυμνασίου Πολυκάστρου Γκέρατς Σπύρος και Χαμουρούδης Βάιος, παρότι μαθητές της Β΄Γυμνασίου, αγαπούν τις δύσκολες κατασκευές.

Στο video που ακολουθεί ανάβουν ένα λαμπάκι Led από απόσταση εκμεταλλευόμενοι το φαινόμενο της Ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.

Το παρακάτω κείμενο είναι του υπέροχου Γιάννη I Κασσέτα, που δυστυχώς μας άφησε νωρίς…

Το φαινόμενο υπακούει σε κάποιο νόμο.

Η  κυρίαρχη άποψη μεταξύ των ιστορικών της επιστήμης είναι ότι ο νόμος στον οποίο υπακούει το φαινόμενο έφθασε στην τελική του διατύπωση από τον Franz Neumann 20 χρόνια μετά την ανακάλυψη του φαινομένου.  Ο νόμος αυτός δίνει  μία γενική απάντηση στο ερώτημα ‘’πόσα βολτ δημιουργούνται  κατά την εξέλιξη κάθε φαινομένου επαγωγής;’’  συσχετίζοντας το ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ του φαινομένου (εμφάνιση ηλεκτρεγερτικής δύναμης) με την ΑΙΤΙΑ του (μεταβολή της μαγνητικής ροής)

Η επαγωγική ΗΛΕΚΤΡΕΓΕΡΤΙΚΗ ΔΥΝΑΜΗ σε μία μεταλλική σπείρα είναι ανάλογη με τον ΡΥΘΜΟ που ΜΕΤΑΒΑΛΛΕΤΑΙ η ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΡΟΗ η διερχόμενη από την επιφάνεια της σπείρας

Η ηλεκτρομαγνητική επαγωγή ως επιστημονικό αντικείμενο

Φαινόμενο που ανακαλύφθηκε

Το φαινόμενο ανακαλύφθηκε το 1831. Πρόκειται για ένα «γίγνεσθαι» με αιτία και αποτέλεσμα το οποίο κυριολεκτικά ΑΝΑΚΑΛΥΦΘΗΚΕ, παρατηρήθηκε δηλαδή για πρώτη φορά στο  εργαστήριο, αφού προηγουμένως και επί αρκετά χρόνια κυοφορήθηκε ως έμμονη ιδέα στη σκέψη δύο ανθρώπων που δεν είχαν ποτέ συναντηθεί. Και η έμμονη ιδέα ήταν ότι «θα μπορούσαμε να δημιουργήσουμε ηλεκτρικό ρεύμα είτε με ένα άλλο ηλεκτρικό ρεύμα είτε με μαγνητισμό». Η πορεία προς τη μεγάλη ανακάλυψη, ήταν μακρόχρονη   βασανιστική.   Το τέλος της, έτος 1831,  σήμαινε ότι οι άνθρωποι βρήκαν επιτέλους τον τρόπο να παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα άφθονο, αλλά και να μεταφέρουν το αγαθό με καλώδια από τον τόπο της παραγωγής στην περιοχή της κατανάλωσης. Ήταν η μεγαλύτερη ίσως ανακάλυψη του 19ου αιώνα, ένα γεγονός που έβαλε τον θεμέλιο λίθο της ηλεκτρικής βιομηχανίας του μέλλοντος και πέτυχε να  αλλάξει τη ζωή των ανθρώπων και να επηρεάσει ακόμα και τη νοοτροπία τους.

 Και οι δυο τους παιδιά της εργατικής τάξης

Εμείς οι Ευρωπαίοι συνήθως αποδίδουμε την πατρότητα της ανακάλυψης στον  Άγγλο Michael Faraday, ο οποίος έφθασε στο «τέλος» ύστερα από μια τεράστια μακροχρόνια   προσπάθεια. Στα ημερολόγιά του – που κυκλοφόρησαν στην Αγγλία πριν από μερικά  χρόνια- διαβάζουμε  για τις επινοήσεις του, για τις περιγραφές των δικών νέων κατασκευών και   για τις επαναλήψεις των πειραμάτων του και μας εντυπωσιάζει  η υπομονή του και η πίστη που τον διακρίνει μολονότι  κάθε φορά  καταλήγει στο μονότονο «πάλι δεν έγινε τίποτα».  Τελικά τα κατάφερε, ύστερα από δέκα χρόνια αποτυχημένων προσπαθειών. Το όνομα που έδωσε ως πατέρας   στο «νεογέννητο» ήταν “ Electromagnetic induction ” .  Στην ελληνική γλώσσα το induction  το αποδίδουμε με τη λέξη Επαγωγή, στη γερμανική Ιnduktion, στην ιταλική Induzioneστην ισπανική Inducción και στη σουηδική Ιnduktion.

Με εξαίρεση τα ελληνικά η «λατινική» καταγωγή του όρου κυριαρχεί.

Για το ζήτημα της πατρότητας της ανακάλυψης οι Αμερικάνοι διαμαρτύρονται και έχουν δίκιο διότι την ίδια ακριβώς εποχή με τον Faraday, ο Joseph Henry, ο πρώτος μεγάλος φυσικός του  νεαρού τότε αμερικανικού έθνους, είχε οδηγηθεί στην ίδια ακριβώς ανακάλυψη και λίγο αργότερα στην κατασκευή του πρώτου μετασχηματιστή.

Ο γιος του Άγγλου σιδερά  από το  Surrey,  παιδί της γενιάς του Γεώργιου Καραϊσκάκη και ο -έξι χρόνια μικρότερός του- γιος του Αμερικάνου εργάτη από το Albany της Νέας Υόρκης. Και οι δυο τους παιδιά της εργατικής τάξης. Ο ένας μαθήτευσε κοντά σε έναν βιβλιοδέτη, ο άλλος δίπλα σε έναν τεχνίτη ρολογά του Albany. Ίσως οι πρώτοι στην ιστορία του πολιτισμού που κατάφεραν να ξεπεράσουν τις ταξικές προκαταλήψεις των κοινωνιών τους και να γίνουν μεγάλοι επιστήμονες. Δρόμοι  ζωής παράλληλοι, αλλά και δύο παράλληλες τροχιές  σκέψης με σύγκλιση στη μεγάλη ανακάλυψη, ο ένας στο Royal Institute Λονδίνου, ο άλλος στο Albany Academy της Νέας Υόρκης.

Πολλές δεκαετίες αργότερα  τα δύο ονόματα  θα συγκατοικήσουν σε κάθε κύκλωμα με πυκνωτή και πηνίο. Το όνομα του Άγγλου –συντομευμένο- θα γίνει η μονάδα μετρήσεως του μεγέθους  που αποτελεί την ταυτότητα  κάθε  πυκνωτή, ενώ το όνομα του Αμερικάνου ολόκληρο θα γίνει η μονάδα μετρήσεως του μεγέθους που αποτελεί την ταυτότητα κάθε πηνίου. Το ένα Farad είναι η μονάδα της χωρητικότητας και το ένα Henry η μονάδα του συντελεστή αυτεπαγωγής. Και είναι τέτοια η διαπλοκή των εννοιών της φυσικής που αν πολλαπλασιάσεις ένα Henry επί ένα Farad θα προκύψει ένα δευτερόλεπτο στο τετράγωνο.

Δημοσιεύθηκε στην Δραστηριότητες, Μαθητές, Τα νέα μας, Τεχνολογία. Αποθηκεύστε τον μόνιμο σύνδεσμο.