👨🦰 Именно тогда Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, которое легло в основу всего современного электротехнического мира.
⚡ Суть открытия
Изменение магнитного поля порождает электрический ток в проводнике. Это казалось почти «волшебством», но стало ключом к появлению генераторов, трансформаторов и электрических сетей.
Пример схемы опыта по электромагнитной индукции
💡 Почему это важно для современных технологий
• Без электромагнитной индукции невозможно было бы создание электростанций, а значит, массовая подача электричества.
• Компьютеры, смартфоны, ноутбуки серверы, дата-центры и так далее питаются именно от сетей, построенных на принципах Фарадея.
• Даже жёсткие диски и современные накопители используют явления, связанные с электромагнитной индукцией и изменением магнитного поля для хранения информации.
📌 Интересный факт
Фарадей не был математиком — он был самоучкой, который работал в переплётной мастерской и увлёкся наукой. Его открытия стали основой для работ Джеймса Максвелла, а дальше — для всей современной физики и технологий.
✨ С этого открытия началась эра электричества и цифровых технологий.
⸻
💪 Вот так самоучка стал лучем света в мире электроники.)
❓ Помните школьные опыты на уроках по этому явлению?
22 сентября 1791 года родился Майкл Фарадей — английский физик-экспериментатор и химик. Член Лондонского королевского общества и множества других научных организаций
«К просьбе взять его на работу Фарадей приложил оригинальный подарок - сделанный им конспект лекций Дэви в искусном кожаном переплёте. Дэви встретился с соискателем, поблагодарил за подарок, но просьбу отклонил. Не было счастья, да несчастье помогло. При очередном взрыве в лаборатории Дэви поранил глаз, и ему потребовался помощник для записи результатов опытов. Тут он и вспомнил о Фарадее, о его хорошем почерке, аккуратности и готовности выполнять любую работу...»
Там же где и Никола Тесла, Исаак Ньютон, Майкл Фарадей.
Пусть тот, кто ищет, не перестает искать до тех пор, пока не найдет, и, когда он найдет, он будет потрясен, и, если он потрясен, он будет удивлен, и он будет царствовать над всем.
Там же, где находит тот, кто ищет, - в самом себе.
Отвечу тут для простоты (там была ветка комментариев под другим постом, но не суть).
Вот я положил сильно выпуклую линзу на листок с параллельными линиями.
Выпуклая линза на листке с параллельными линиями
Думаю, вы не сомневаетесь, что сферическая линза отклоняет свет во все стороны одинаково относительно своей оси. А мы видим два характерных "полюса искажений" справа и слева. Это не значит, что тут есть какие-то экстремумы оптического поля или его "анизотропия". Это так и должно быть, это совершенно нормально.
Вот эти вот два "экстремума", которые я обвел красным - это по своей сути ровно то же самое, что на фотографии сверху.
Кажется, что если цилиндрический магнит стоит вертикально северным полюсом вверх, то электроны, летящие от нас параллельно его краю, летят параллельно линиям силового поля, и никуда отклоняться не должны. Это была моя первая интуитивная мысль: в таком случае, если магнит стоит вертикально магнитным полюсом вверх, то никаких искажений вроде бы не должно быть. Но дело в том, что электроны все равно пролетают через область, где линии магнитного поля загибаются, и пересекают их под углом. И поэтому они отклоняются не только ОТ (или К) оси цилиндрического магнита, но еще и закручиваются по часовой стрелке вокруг этого цилиндра (или против часовой стрелки - в зависимости от того, северный или южный полюс магнита торчит вверх). Здесь понятным языком объясняется, что происходит с траекторией заряженной частицы в магнитном поле. Вот так и получается такая странная картинка.
Если вы хотите в точности повторить вашу экспериментальную картинку - вам надо ее физически смоделировать. Берется специальная программа, составляется физическая модель вашей системы, потом просчитываются траектории полета большого количества электронов, и получается теоретическая картинка.
Дальше, думаю, вы уже поняли: если крутить магнит вместе с подложкой с параллельными линиями, то и эти "экстремумы" тоже будут крутиться. Если крутить только подложку, а магнит держать неподвижно - то эти "экстремумы" будут, разумеется, так же крутиться. Если подложку держать неподвижно, и крутить только магнит - то никуда эти "экстремумы" крутиться не будут.
Можете провести мысленный эксперимент со стеклянной линзой на первом фото.
Разумеется, это все никакого отношения к разрешению "парадокса Фарадея" не имеет.
Кстати, если интересно: действительно, прямо сейчас можно опубликовать в Nature (!!! - это один из самых авторитетных научных журналов) экспериментальную работу, связанную с попыткой разрешить парадокс Фарадея, где экспериментальная установка состоит из "игрушечного" токарного станка для моделистов, нескольких магнитов и самодельных печатных плат с батарейками и светодиодами:
Экспериментальная установка из статьи в Nature 2022 года.
Но только для этого надо быть настоящим физиком, который понимает, о чем говорит. Я, кстати, очень плохо понимаю в магнетизме, так что я бы даже не взялся популярно изложить, в чем именно состоит парадокс Фарадея. Т.е. мне кажется, что я понимаю, в чем там соль - но я не уверен, что все понимаю правильно.
А теперь пара слов, почему посты @mikrofoto вызывают такое раздражение. Дело в том, что автор (по моим ощущения совершенно точно без ученой степени, а скорее всего и без высшего физического образования) уверен, что обнаружил неизвестное явление или необъяснимый теорией физический эффект, связанный со взаимодействием летящих электронов и магнитного поля.
Вот я, например, работаю на синхротроне. Я вот прямо сейчас сделал эту фотографию
Знаете, чем синхротрон занимается? Он только тем и занимается, что воздействует на орбиту летящих электронов магнитными полями. Полями, которые создают магниты сложной и точнейшим образом просчитанной конфигурации, тут есть большие диполи (их обмотки видны на фото), а также многочисленные корректирующие и фокусирующие квадруполи (четырехполюсные магниты) и секступоли (шестиполюсные магниты), не говоря уже о линейных ондуляторах, которые состоят из периодических структур сотен постоянных магнитов. К чему я это все? К тому, что все эти магнитные поля, и то, как они будут отклонять траекторию электронов, как в классическом, так и в релятивистких приближениях было просчитано, смоделировано на компьютерах, и многократно проверено экспериментально десятками специалистов: настоящих физиков (которые на этих электронах и магнитных полях стаи собак съели и стопки диссертаций защитили), и техников. Неужели вы всерьез думаете, что там может быть какой-то неизвестный физический эффект, который они "не заметили"? Ну серьезно???
Я понимаю, что это обидно для вашего эго, но вероятность того, что вы чего-то не понимаете в классической теории соотносится с вероятностью того, что вы открыли новое явление в магнетизме, примерно как миллиард к одному.
Если бы вы писали свои посты тут или там на редите или на хабре с комментарием "вот такие странные картинки получаются - помогите понять, как их объяснить" - это было бы одно. Но вы сразу пишите, что обнаружили новый необъяснимый эффект и разрешили попутно один из давних парадоксов электродинамики. Вы выглядите почти как классический изобретатель вечного двигателя, работающего на воде автомобиля и опровергателя теории относительности. Только с доступом к настоящему электронному микроскопу.
Извините за резкость. Просто мне своими делами надо заниматься, а ваши вопросы "почему так" застревают в голове, и не дают спокойно думать о другом, пока я для себя не разберусь с вашими довольно тривиальными в конечном счете картинками. Это я на себя на самом деле злюсь.
На видео показано вращение поля вместе с постоянным цилиндрическим магнитом, ( вид на южный полюс)
Споры о вращении поля продолжаются с 1831 года до настоящего времени.
"многие убеждены (Ландау Л.Д., Кулигин В.А., Цикра С.А. и др.), что магнитные поля неотделимы от зарядов и поэтому обязаны вращаться вместе с магнитами. Другие (Тамм И.Е., Р.Фейнман и др.) настаивают на неподвижности магнитного поля при таком вращении магнита"
"Для решения проблемы было предложено несколько экспериментов с использованием электростатических измерений или электронных пучков, но, по-видимому, ни один из них на сегодняшний день не был успешно выполнен" -Википедия на английском языке
Можно увидеть ,что у симметричного магнита наблюдаются особенности поля ,которые вращаются вместе с ним. Но они видны только при высоком разрешении, поэтому не наблюдались ранее.
Эксперименты показали, что особенности поля не связаны с дефектами намагниченности магнита и ориентацией относительно полос G-детектора
Видео снято по G-технологии визуализации магнитных полей в электронном микроскопе.
Препринт статьи с подробным описанием G-технологии можно прочитать здесь:
О, сколько нам открытий чудных Готовят просвещенья дух, И опыт, сын ошибок трудных, И гений, парадоксов друг, И случай, бог изобретатель …
А.С. Пушкин
Многие открытия «витают в воздухе» и делаются одновременно или с небольшим интервалом. В 18 веке начался бум изучения электричества. Развитие новых областей знаний часто основано на интуиции, как неоформленном ощущении близкого открытия.
Северное сияние и интуиция
Так Михаил Ломоносов часто видел в Холмогорах северное сияние и слышал его. СпОлохи или пАзори, как их называют поморы, издают характерный шум. Именно это и вспомнил Ломоносов, когда стал стал экспериментировать с разрядами в разряженном воздухе. В своем труде он писал: «Возбужденная электрическая сила в шаре, из которого воздух вытянут, внезапные лучи испускает, которые во мгновение ока исчезают и в то же почти время новые на их места выскакивают, так что бесперерывное блистание быть кажется. В северном сиянии всполохи или лучи хотя не так скоропостижно происходят по мере пространства всего сияния, однако вид подобный имеют.»
Рисунки видов северных сияний, сделанных Ломоносовым и удивление официальной науки от его выводов :)
Интуитивно ученый предположил, что северное сияние имеет электрическую природу по виду и звукам.
Хлам на столе
Схожая интуиция руководила учеными, пытавшимися увязать электричество и магнетизм. В 1820 году Эрстед открывает воздействие тока на магнитную стрелку.
Опыт Эрстеда и Ханс Кристиан Эрстед
Легенда говорит, что открытие было сделано случайно. При демонстрации нагрева проводника от вольтова столба, на захламленном лабораторном столе лежал морской компас. Студент (помощник или вовсе любопытный швейцар) заметил, что при подключении проводов стрелка компаса отклонилась. Позже ученый отрицал случайность открытия. «У победы много родителей, лишь поражение сирота»
Затем физикам стало интересно, а можно ли получить электрический ток при помощи магнита. За задачу взялись сразу несколько ученых.
Неудача Колладона
«Петька и Василий Иванович Чапаев решили изучить где находятся органы слуха у таракана. Оторвали ему ноги и хлопнули в ладоши. Таракан остался на месте. «Петька! пиши: «органы слуха у таракана находятся в ногах!»
Следующий ученый не смог открыть дверь, за которой его ждало открытие. В 1825 году швейцарский физик Жан-Даниэль Колладон подошел к постановке опытов с немецкой основательностью. Гальванометры в то время были капризными в настройке и работе. Для исключения ошибок Колладон поместил гальванометр в соседнюю комнату и стал экспериментировать с катушкой и магнитом. Погрузив магнит в катушку Колладон шел в соседнюю комнату и убеждался, что прибор ничего не показывает. Возвращался, вынимал магнит из катушки. Шел смотреть показания гальванометра и опять никакого результата.
Опыт Колладона, проклятая стена и Жан-Даниэль Колладон взирает на свою неудачу
Победа Фарадея
«Победа достигается тогда, когда исчерпаны все возможности поражения» Сунь-цзы
Выиграл эту гонку английский ученый Майкл Фарадей в 1831 году. Как и поражение, победа создает мифы, где трудно отличить правду от вымысла. Легенда гласит, что отклонение стрелки при погружении магнита в катушку заметил ассистент в соседней комнате. Другой вариант, что «устав бегать к гальванометру», Фарадей поместил его в той же комнате, что и катушка. Но это уже не важно. Имя Фарадея вошло в историю, как первооткрывателя.
Опыт Фарадея и Майкл Фарадей.
Может возникнуть впечатление, что случайность открытия обесценивает достижение ученого. Но это не так. Каждое открытие это результат большого труда и доли везения. Ломоносов, Эрстед, Колладон и Фарадей вошли в историю как авторы многих исследований и открытий.
![29.08.1831 — Откpытo явлeниe элeктpoмaгнитнoй индукции [вехи_истории] Научпоп, Технологии, Физика, Инженер, Вехи истории, Информатика Алексей Гладков, Электричество, Электромагнитное излучение, Майкл Фарадей, Ученые, Энергетика (производство энергии), Энергия, Магниты, Видео, Видео ВК, Длиннопост](https://cs17.pikabu.ru/s/2025/08/26/16/amafkcxp.jpg)
![29.08.1831 — Откpытo явлeниe элeктpoмaгнитнoй индукции [вехи_истории] Научпоп, Технологии, Физика, Инженер, Вехи истории, Информатика Алексей Гладков, Электричество, Электромагнитное излучение, Майкл Фарадей, Ученые, Энергетика (производство энергии), Энергия, Магниты, Видео, Видео ВК, Длиннопост](https://cs17.pikabu.ru/s/2025/08/26/16/aqafluc4.jpg)
