En tidslinje för händelser inom elektromagnetism

Mänsklig fascination för elektromagnetism, samverkan mellan elektriska strömmar och magnetfält, går tillbaka till tidens gryning med den mänskliga observationen av blixtnedslag och andra oförklarliga händelser, som elektrisk fisk och ål. Människor visste att det fanns ett fenomen, men det förblev hylligt i mystik tills 1600-talet då forskare började gräva djupare i teorin.

Denna tidslinje av händelser om upptäckten och forskning som leder till vår moderna förståelse av elektromagnetism visar hur forskare, uppfinnar och teoretiker arbetade tillsammans för att främja vetenskapen kollektivt.

De tidigaste skrifterna om elektromagnetism var 600 fvt, då den antika grekiska filosofen, matematiker och forskaren Thales of Miletus beskrev sina experiment som gnuggade djurpäls på olika ämnen som bärnsten. Thales upptäckte att bärnsten som gnuggas med päls lockar till sig damm och hårstrån som skapar statisk elektricitet, och om han gnuggade bärnsten tillräckligt länge kunde han till och med få en elektrisk gnista att hoppa.

Magneten kompass är en forntida kinesisk uppfinning, troligen först tillverkad i Kina under Qin-dynastin, från 221 till 206 fvt. Kompassen använde en lodsten, en magnetisk oxid, för att indikera riktigt norr. Det underliggande konceptet kanske inte har förstått, men kompassens förmåga att peka riktigt norrut var tydlig.

Mot slutet av 1500-talet publicerade den "grundaren av elektriska vetenskapen" den engelska forskaren William Gilbert "De Magnete" i Latin översatt till "On the Magnet" eller "On the Lodestone." Gilbert var en samtida av Galileo, som var imponerad av Gilberts arbete. Gilbert genomförde ett antal noggranna elektriska experiment, under vilken han upptäckte att många ämnen kunde visa elektriska egenskaper.

Gilbert upptäckte också att en uppvärmd kropp tappade sin el och att fukt förhindrade elektrifiering av alla kroppar. Han märkte också att elektrifierade ämnen lockade alla andra ämnen oskillbart, medan en magnet bara lockade järn.

Amerikansk grundare Benjamin Franklin är känd för det extremt farliga experimentet han genomförde, att få sin son att flyga en drake genom en stormhotad himmel. En nyckel som fästs på draksträngen gnistrade och laddade en Leyden-burk, vilket därmed upprättade kopplingen mellan blixt och elektricitet. Efter dessa experiment uppfann han blixtstången.

Franklin upptäckte att det finns två slags laddningar, positiva och negativa: objekt med likadana laddningar stöter varandra, och de med till skillnad från laddningar lockar varandra. Franklin dokumenterade också bevarandet av laddningen, teorin om att ett isolerat system har en konstant totalladdning.

År 1785 utvecklade den franska fysikern Charles-Augustin de Coulomb Coulombs lag, definitionen av den elektrostatiska kraften för attraktion och repulsion. Han fann att kraften som utövas mellan två små elektrifierade kroppar är direkt proportionell mot produkt av laddningens storlek och varierar omvänt till kvadratet för avståndet mellan dessa kostnader. Coulombs upptäckt av lagen om omvända torg annekterade praktiskt taget en stor del av elområdet. Han producerade också viktigt arbete med att studera friktion.

1780, italiensk professor Luigi Galvani (1737–1790) upptäckte det elektricitet från två olika metaller orsakar groda ben att rycka. Han observerade att en grodmuskulatur, upphängd på en järnbalustrade av en kopparkrok som passerade genom dess ryggstång, genomgick livliga kramper utan någon annan orsak.

För att redogöra för detta fenomen antog Galvani att elektricitet av motsatta slag fanns i grodns nerver och muskler. Galvani publicerade resultaten av sina upptäckter 1789, tillsammans med sin hypotes, som gjorde uppmärksamheten från den tidens fysiker.

Italiensk fysiker, kemist och uppfinnare Alessandro Volta (1745–1827) lästes om Galvanis forskning och upptäckte i sitt eget arbete att kemikalier som verkar på två olika metaller genererar elektricitet utan fördel av en groda. Han uppfann det första elektriska batteriet, det voltaiska högbatteriet 1799. Med högbatteriet bevisade Volta att el kunde genereras kemiskt och avlägsnade den rådande teorin att elektricitet producerades enbart av levande varelser. Voltas uppfinning väckte en hel del vetenskaplig spänning, vilket ledde till andra att genomföra liknande experiment som så småningom ledde till utvecklingen av området för elektrokemi.

1820 upptäckte den danska fysikern och kemisten Hans Christian Oersted (1777–1851) vad som skulle bli känt som Oersteds lag: att en elektrisk ström påverkar en kompassnål och skapar magnetfält. Han var den första forskaren som hittade sambandet mellan elektricitet och magnetism.

Den franska fysikern Andre Marie Ampere (1775–1836) fann att ledningar som bär ström producerar krafter på varandra och tillkännagav sin teori om elektrodynamik 1821.

Amperes teori om elektrodynamik säger att två parallella delar av en krets lockar varandra om strömmar i dem flyter i samma riktning och stöter varandra om strömmarna strömmar i motsatsen riktning. Två delar av kretsar som korsar varandra snett lockar varandra om båda strömmarna flyter antingen mot eller från punkten att korsa och stöta varandra om en flyter till och den andra därifrån punkt. När ett element i en krets utövar en kraft på ett annat element i en krets tenderar den kraften alltid att pressa den andra i en riktning vinkelrätt mot sin egen riktning.

Engelska forskare Michael Faraday (1791–1867) vid Royal Society i London utvecklade idén om ett elektriskt fält och studerade effekten av strömmar på magneter. Hans forskning fann att det magnetiska fältet skapat runt en ledare hade en likström och därigenom skapade grunden för begreppet det elektromagnetiska fältet i fysiken. Faraday konstaterade också att magnetism kunde påverka ljusstrålar och att det fanns ett underliggande samband mellan de två fenomenen. På liknande sätt upptäckte han principerna för elektromagnetisk induktion och diamagnetism och lagarna för elektrolys.

James Clerk Maxwell (1831–1879), en skotsk fysiker och matematiker, erkände att elektromagnetismens processer kunde upprättas med hjälp av matematik. Maxwell publicerade "Treatise on Electricity and Magnetism" 1873 där han sammanfattar och syntetiserar upptäckterna av Coloumb, Oersted, Ampere, Faraday i fyra matematiska ekvationer. Maxwells ekvationer används idag som grunden för elektromagnetisk teori. Maxwell förutspår anslutningar av magnetism och elektricitet som leder direkt till förutsägelse av elektromagnetiska vågor.

Den tyska fysikern Heinrich Hertz bevisade att Maxwells teorin om elektromagnetisk våg var korrekt och genererade och upptäckte elektromagnetiska vågor under processen. Hertz publicerade sitt arbete i en bok, "Electric Waves: Being Researches on the propagation of Electric Action Med ändlig hastighet genom rymden. "Upptäckten av elektromagnetiska vågor ledde till utvecklingen till radio. Frekvensenheten för vågorna uppmätt i cykler per sekund kallades "hertz" för hans ära.

1895 satte den italienska uppfinnaren och elektrotekniker Guglielmo Marconi upptäckten av elektromagnetiska vågor till praktisk användning genom att skicka meddelanden över långa avstånd med radiosignaler, även känd som "trådlös". Han var känd för sitt banbrytande arbete på långväga radiosändningar och sin utveckling av Marconis lag och en radiotelegraf systemet. Han krediteras ofta som uppfinnaren av radion och delade 1909 Nobelpriset i fysik med Karl Ferdinand Braun "i erkännande av deras bidrag till utvecklingen av trådlös telegrafi."

• "André Marie Ampère. "St. Andrews University. 1998. Webb. 10 juni 2018.
• "Benjamin Franklin och drakexperimentet. "Franklin Institute. Webb. 10 juni 2018.
• "Coulombs lag. "Fysikklassrummet. Webb. 10 juni 2018.
• "De Magnete. "William Gilbert-webbplatsen. Webb. 10 juni 2018.
• "Juli 1820: Oersted och elektromagnetism."Denna månad i fysikhistoria, APS News. 2008. Webb. 10 juni 2018.
• O'Grady, Patricia. "Thales of Miletus (ca. 620 B.C.E.—c. 546 B.C.E.). "Internet Encyclopedia of Philosophy. Webb. 10 juni 2018
• Silverman, Susan. "Compass, Kina, 200 fvt. "Smith College. Webb. 10 juni 2018.