Lịch sử Điện từhọc
(Phần 8)
1830 - 1839
Mặc dù ý tưởng vềmáy điện báo đã ra đời từgiữa những năm 1700, nhưng
trong thập niên này thì bản thân thiết bịnày mới ra đời – chủyếu nhờphát minh
gầnđấy vềnam châm điện. Một sựkiện quan trọng nữa góp phần mang lại công
nghệmới này là khám phá của nhà vật lí người Anh Charles Wheatstone rằng dòng
điện chạy qua các dây dẫn dài với vận tốc lớn – khoảng 288.000 dặm mỗi giây. Mặc
dù Wheatstone tính giá trịhơi lớn một chút – dòng điện, rốt cuộc, chẳng thểtruyền
đi nhanh hơn tốcđộ ánh sáng – nhưng kết quảcủa ông là chính xác nhất tính từ
trướcđến bấy giờ. Máy điện báo tỏra là một dụng cụ định hình lịch sử, và nó đã
làm sáng tỏthậm chí với những người không phải nhà khoa học vềtiềm năng to
lớn của dòng điện khai thác được.
Trong thập niên này, chàng sinh viên nghệthuật người MĩSamuel Morse trở
nên hứng thú với ý tưởng máy điện báo. Ông biết rõ nhu cầu cho một dụng cụnhư
vậy: Trong lúc đi ra nước ngoài, ông chỉhay tin vợông mất sau vài tuần vì thực tế
chẳng có cách nào đưa tin đến ông nhanh hơnđược. Morse đã phát triển một
nguyên mẫu của dụng cụ, cũng nhưmột bộmã đặc biệt biếnđổi các kí tựthành các
vạch và các chấm.
Năm 1833, những ngườiĐức Carl Friedrich Gauss và WilhelmWeber đã xây
dựng mộtđường truyềnđiện báo, trải dài gần một dặm trong thành phốGöttingen.
Vài năm sau đó,ởnước Anh, Wheatstone hợp tác với nhà doanh nghiệp William
Cooke trình diễn máy điện báo hoạtđộng đầu tiên ở đất nước này, chiếc máy tiếp
tục cạnh tranh (trong cuộcđua dài kì, không thành công) với phát minh của Morse.
Thiết bịWheatstone-Cooke có một thiết bịnhận với năm kim từtính cố định với
một mạng lưới kí tự. Dòng điện làm cho các kim chỉvào những kí tựmong muốn
để đọc ra tin nhắn.
Những tiến bộkhác trong việc áp dụng điện cũng được thực hiện trong thời
gian này. Nhà hóa học Anh John Daniell đã đưa cột volta tiến thêm một bước nữa,
phát triển một chiếc pin không-sạcđiện sơkhai – pin Daniell – cung cấp một dòng
điện duy trì liên tục. Các mẫuđộng cơ điện, cuối cùng đã làm thay đổi cách thức
con ngườiđi lại, làm việc và sinh sống, đã được phát triển. Người MĩThomas
Davenport đã thiết kếra mộtđộng cơ đủ mạnh để chạy một xe lửađiện.
Tuy nhiên, thành tựu nổi bật nhât trong lĩnh vựcđiện và từlà do Michael
Faraday thực hiện. Thật ra không phải một thành tựu, mà là nhiều. Trong thời kì
này, Faraday đã thiết lậpđịnh luậtđiện phân, nghĩra khái niệm hằng số điện môi
và phát hiện ra cái trởnên nổi tiếng là khoảng tối Faraday. Ông cũng đưa ra lí
thuyết tổng quát của ông về điện, bác bỏquan điểmđược chấp nhận lâu dài rằng
nó là một loại chất lỏng theo quan niệm nó là một lực “truyền từhạt sang hạt”.
Tuy nhiên, có lẽnổi tiếng nhất, Faraday vào năm 1831 đã phát hiện ra các
nguyên lí đặt nền tảng cho hai công cụchủchốt củađiệnứng dụng: cảmứng điện
từ,đưađến máy biến áp, và cảmứng từ-điện, đưađến máy phát điện. Định luật
cảmứng của ông là một trong những đóng góp xuất sắc nhất của ông cho khoa học.
Faraday nhận ra sựcảmứng điện từvới phát minh của ông ra “vòng cảm
ứng”, gồm hai dây dẫn quấn xung quanh một mẩu sắt hình bánh rán. Một dây gắn
với mộtđiện kế. Khi Faraday gắn dây thứhai với một chiếc pin, dòng điện thu
được cũng đi qua sợi dây thứnhất, không gắn với nó, nhưghi nhận trên điện kế.
Để khám phá ra sựcảmứng từ-điện, Faraday sáng tạo ra cái trởnên nổi
tiếng là đĩa Faraday. Ông gắn hai sợi dây qua một tiếp xúc trượt với mộtđĩađồng.
Khi ông quay nó giữa các cực của một nam châm hình móng ngựa, ông tạo ra được
một lượng nhỏdòng điện một chiều.
Sau khi sáng tạo ra động cơ điện thô đầu tiên, Faraday để cho những người
khác đưa vào sửdụng thực tếkiến thức mới này. Năm sau đó, nhà phát minh
người Pháp Hippolyte Pixii đã cải tiến cái đĩa, chếtạo ra máy phát điện xoay chiều
đầu tiên, còn gọi là dynamo, biến chuyểnđộng quay cơhọc thành một dòng điện
biến thiên. Không lâu sau, ông đã cải tiến mẫu thiết kếnày với một cơchếbật mở
(cái chuyển mạch) biếnđổi xoay chiều thành một chiều.
Xem lạiPhần 1 |Phần 2 |Phần 3 |Phần 4 |Phần 5 |Phần 6 |Phần 7
1830 - 1839
1
830
Nhà khoa học Scotland-MĩJoseph Henry đề
xuất việc chếtạo một máy điện báo sửdụng một
đường truyền với một nam châm điện nối với một
đầu có thể điều khiểnở đầu bên kia.
1
831
Nhà hóa học và vật lí Anh Michael Faraday
quan sát thực nghiệm thấy dòng điện trong một
mạch điện có thểkích thích dòng điện trong một
mạch điện thứhai khi dòng điện trong mạch thứ
nhất biếnđổi, cơsởcủađịnh luật cảmứng Faraday.
1
831
Joseph Henry phát hiện ra nguyên lí tựcảm, và
với mẫu nam châm điện cải tiến của ông, ông đã nâng
thành công hơn một tấn sắt.
1
831
Trong chuyến thám hiểm Bắc Cực, nhà thám
hiển người Anh James Ross và người bác của ông,
ngài John Ross, đã định vịbằng vật chất cực từphía
bắc củatrái đất.
1
832
Nhà khoa họcĐức Paul Erman phát minh ra
một từkế đơn giản, sau đó ông sửdụng nó trong
cuộc khảo sát quy mô lớnđầu tiên của từtrường trái
đất.
1
Samuel Morse lầnđầu tiên hình thành nên mẫu
máy điện báo của ông trên hành trình từAnh trởvề
832 Mĩ, nơi ông đang nghiên cứu nghệthuật.
1
832
Nhà sản xuất thiết bịngười Paris, Hyppolyte
Pixii, chếtạo ra một cỗmáy nhỏ, ngày nay gọi là
magneto, có khảnăng tạo ra dòng điện xoay chiều.
1
833
Michael Faraday thí nghiệm về điện hóa học và
thiết lập các định luậtđiện phân của ông.
1
833
Các nhà khoa họcĐức Carl Friedrich Gauss và
Wilhelm Weber xây dựng mộtđường điện báo ở
Göttingen dài gần một dặm và sửdụng mộtđiện kế
làm máy nhận.
1
834
Nhà vật lí Pháp Jean-Charles Peltier phát hiện
thấy một sựchênh lệch nhiệtđộ có thể được tạo ra
bởi một dòng điện chạy qua một mạch điện gồm hai
kim loại khác nhau nối với nhau tại hai chỗtiếp xúc
(hiệuứng Peltier ngược với hiệuứng Seebeck).
1
834
Heinrich Friedrich Emil Lenz, nhà vật lí Đức,
suy luận ra định luật trởnên nổi tiếng là định luật
Lenz, định luật tiên đoán hướng chạy của dòng điện
cảmứng.
1
834
Carl Friedrich Gauss thành lập Hội liên hiệp Từ
Göttingen, một mạng lưới các đài quan sát từ,đa
phần trong sốchúng nằmởchâu Âu.
1
834
Nhà vật lí Anh Charles Wheatstone sửdụng các
gương quay để đo tốcđộ của dòng điện truyền qua
gần tám dặm dây dẫn. Mặc dù tính toán của ông đã
đưa ông đến chỗsai lầm kết luận rằng dòng điện