Η βιογραφία του Henry Joseph (1797-1878)

Αμερικανός φυσικός που ανακάλυψε την αυτόματη επαγωγή.
Γεννήθηκε στο Albany, Νέα Υόρκη, ανακάλυψε την αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής των επαγόμενων ρευμάτων και το ηλεκτρικό ρελέ
 
Ο Χένρι πειραματίστηκε και βελτίωσε τον ηλεκτρομαγνήτη, που εφευρέθηκε το 1823 από τον Άγγλο William Sturgeon.

Μέχρι το 1829 είχε αναπτύξει ηλεκτρομαγνήτες μεγάλης ανυψωτικής ισχύος.

Το 1820 ο Hans Christian Ørsted στην Κοπεγχάγη ανακάλυψε ότι όταν το ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσω ενός σύρματος παράγει ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από το σύρμα.
Με τον τρόπο αυτό ο Ørsted δημιούργησε ένα νέο επιστημονικό φαινόμενο που ονομάζεται ηλεκτρομαγνητισμός.
 

Ένας απλός ηλεκτρομαγνήτης.

Το 1825 ο William Sturgeon στο Λονδίνο έκανε τον πρώτο ηλεκτρομαγνήτη στον κόσμο.
 Οι περισσότεροι από εμάς έχουν, σε μία ή την άλλη στιγμή, κάνει έναν ηλεκτρομαγνήτη. Συνδέουμε ένα μονωμένο καλώδιο γύρω από ένα κομμάτι σιδήρου και συνδέουμε το καλώδιο με μια μπαταρία. Όταν ρέει ηλεκτρικό ρεύμα μέσω του σύρματος, ο σίδηρος γίνεται μαγνητικός. Ο ηλεκτρομαγνήτης με πυρήνα σιδήρου παράγει πολύ ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο από ότι το σύρμα θα ήταν από μόνο του.

Ο Joseph Henry γοητεύτηκε από τον ηλεκτρομαγνήτη του Sturgeon. Δημιούργησε τους ηλεκτρομαγνήτες του, διερωτώντας αν θα μπορούσαν να ενισχυθούν για να ανυψώσουν τα βαριά βάρη. Βρήκε δύο βασικές βελτιώσεις:
η μόνωση του σύρματος περιτυλιγμένο γύρω από το σίδερο δημιούργησε ισχυρότερο ηλεκτρομαγνήτη
η περιέλιξη όλο και περισσότερων πηνίων γύρω από το σίδερο δημιούργησε έναν ισχυρότερο ηλεκτρομαγνήτη μέχρι ένα σημείο, αλλά στη συνέχεια όχι περισσότερο. (Τώρα γνωρίζουμε ότι αυτό συμβαίνει επειδή το καλώδιο παίρνει περισσότερο την αντοχή του αυξάνεται.) Ο Henry συνειδητοποίησε ότι με την περιέλιξη αρκετών κοντύτερων καλωδίων που συνδέονται παράλληλα γύρω από το σίδερο πήρε περισσότερο ρεύμα που ρέει μέσω περισσότερων σπειρών, γεγονός που αύξησε σημαντικά την ισχύ του μαγνήτης.

Το 1830 ο Henry δημιούργησε τον ισχυρότερο ηλεκτρομαγνήτη του κόσμου, τον μαγνήτη τουAlbany , ανεβάζοντας μέχρι και 750 λίβρες (περίπου 350 κιλά) μετάλλου, μια τεράστια αύξηση των τεσσάρων κιλών (4 κιλά) που πέτυχε ο Sturgeon.

Το 1833, μετά τη μετακίνησή του από το Άλμπανι στο Πρίνστον, ο Χένρυ δημιούργησε ένα νέο ρεκόρ ηλεκτρομαγνήτη ικανό να ανυψώσει 3300 λίβρες (1500 κιλά).

Χρησιμοποιώντας έναν μαγνήτη για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, όταν ένα σύρμα φέρει ηλεκτρικό ρεύμα, παράγει ένα μαγνητικό πεδίο.

 

Η μετακίνηση του μαγνήτη προκαλεί ροή ρεύματος.

Χρειάζεστε ένα ευαίσθητο αμπερόμετρο για να παρατηρήσετε το μικρό ρεύμα που προκαλείται από ένα μικρό μαγνήτη. 

Όσο ισχυρότερος είναι ο μαγνήτης, τόσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα. Η ώθηση ενός μαγνητικού βραχίονα σε ένα πηνίο σύρματος μπορεί να δημιουργήσει ένα μεγαλύτερο ρεύμα.Ένας άλλος τρόπος να το πούμε είναι ότι όταν μετακινούνται τα ηλεκτρικά φορτία, δημιουργούν ένα μαγνητικό πεδίο.

Ο Χένρι αναρωτιόταν αν αυτή η σχέση θα μπορούσε να είναι αμοιβαία. Ήταν πιθανό ότι ένα κινούμενο μαγνητικό πεδίο θα μπορούσε να παράγει ένα ηλεκτρικό ρεύμα;

Αποδείχθηκε ότι αυτό συνέβη το 1832. 

Το φαινόμενο ονομάζεται ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Ο Χένρι το ανακάλυψε ανεξάρτητα από τον Michael Faraday, ο οποίος τον ανακάλυψε το 1831.

Η χρήση κινητών μαγνητών για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας αποτελεί τη βάση σχεδόν όλων των σύγχρονων σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, συμπεριλαμβανομένων των πυρηνικών, του άνθρακα, του φυσικού αερίου, του υδρογόνου και του ανέμου.

Επαγωγή

Η επαγωγή είναι μια ανταλλαγή ενέργειας μεταξύ ηλεκτρισμού και μαγνητισμού. Ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο παράγει ένα ηλεκτρικό ρεύμα σε έναν αγωγό.


Το 1832 ο Henry ανακάλυψε ότι όταν η ποσότητα του ρεύματος που ρέει σε ένα καλώδιο αλλάζει (και κατά συνέπεια το μαγνητικό πεδίο αλλάζει) προκαλεί μια τάση στο σύρμα που αντιτίθεται στην αλλαγή του ρεύματος. Αυτό μπορεί να απεικονιστεί ως μορφή ηλεκτρικής αδράνειας. Ονομάζεται αυτό-επαγωγή.

Ο Henry ανακάλυψε επίσης την αμοιβαία επαγωγή, στην οποία ένα μεταβαλλόμενο ρεύμα (και κατά συνέπεια το μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο) σε ένα σύρμα προκαλεί τάση σε οποιαδήποτε καλώδια που βρίσκονται κοντά. Ο Michael Faraday ανακάλυψε αμοιβαία επαγωγή μερικούς μήνες πριν από τον Henry.

Η μονάδα ηλεκτρικής αυτεπαγωγής ονομάζεται henry, με το σύμβολο H, στην τιμή του Henry.

Το 1831 δημιούργησε ένα από τα πρώτα μηχανήματα, που με τη βοήθεια του ηλεκτρομαγνητισμού κατάφερε να προκαλέσει κίνηση. Αυτό το μηχάνημα ήταν ο πρόγονος του σύγχρονου κινητήρα συνεχούς ρεύματος. Αυτή η συσκευή επέτρεψε στον Henry να κατοχυρώσει στις ΗΠΑ την ανακάλυψη του φαινομένου της αυτεπαγωγής.
Δείτε ακόμα