En tidslinje for hendelser i elektromagnetisme

Menneskets fascinasjon for elektromagnetisme, samspillet mellom elektriske strømmer og magnetiske felt, dateres tilbake til tidenes morgen med den menneskelige observasjonen av lynet og andre uforklarlige forekomster, som elektrisk fisk og ål. Mennesker visste at det var et fenomen, men det forble hylt av mystikk til 1600-tallet da forskere begynte å grave dypere i teorien.

Denne tidslinjen for hendelser om oppdagelsen og forskningen som fører til vår moderne forståelse av elektromagnetisme demonstrerer hvordan forskere, oppfinnere og teoretikere jobbet sammen for å fremme vitenskapen samlet sett.

De tidligste skriftene om elektromagnetisme var i 600 f.Kr., da den eldgamle greske filosofen, matematikeren og forskeren Thales of Miletus beskrev sine eksperimenter som gnidd dyrepels på forskjellige stoffer som f.eks rav. Thales oppdaget at rav gnidd med pels tiltrekker seg støv og hår som skaper statisk elektrisitet, og hvis han gned gult lenge nok, kunne han til og med få en elektrisk gnist til å hoppe.

Det magnetiske kompass er en gammel kinesisk oppfinnelse, sannsynligvis først laget i Kina under Qin-dynastiet, fra 221 til 206 fvt. Kompasset brukte en lodestein, et magnetisk oksid, for å indikere ekte nord. Det underliggende konseptet har kanskje ikke blitt forstått, men kompassets evne til å peke sant nord var tydelig.

Mot slutten av 1500-tallet publiserte "grunnleggeren av elektrovitenskapen" den engelske forskeren William Gilbert "De Magnete" i Latin oversatt som "On the Magnet" eller "On the Lodestone." Gilbert var en samtid av Galileo, som ble imponert av Gilberts arbeid. Gilbert gjennomførte en rekke nøye elektriske eksperimenter, i løpet av hvilke han oppdaget at mange stoffer var i stand til å manifestere elektriske egenskaper.

Gilbert oppdaget også at et oppvarmet legeme mistet strømmen og at fuktighet forhindret elektrifisering av alle kropper. Han la også merke til at elektrifiserte stoffer tiltrakk seg alle andre stoffer kritisk, mens en magnet bare tiltrakk seg jern.

Amerikansk grunnlegger Benjamin Franklin er kjent for det ekstremt farlige eksperimentet han kjørte, med å få sønnen til å fly en drage gjennom en storm truet himmel. En nøkkel festet til drakestrengen tente og ladet en Leyden-krukke, og etablerte dermed koblingen mellom lyn og strøm. Etter disse eksperimentene, oppfant han lynet.

Franklin oppdaget at det er to typer ladninger, positive og negative: gjenstander med lignende ladninger frastøter hverandre, og de med ulik ladning tiltrekker hverandre. Franklin dokumenterte også bevaring av ladning, teorien om at et isolert system har en konstant totalladning.

I 1785 utviklet den franske fysikeren Charles-Augustin de Coulomb Coulombs lov, definisjonen av den elektrostatiske tiltrekningskraften og frastøtningen. Han fant at styrken som utøves mellom to små elektrifiserte kropper er direkte proporsjonal med produkt av størrelsen på ladningene og varierer omvendt til kvadratet for avstanden mellom disse kostnader. Coulombs oppdagelse av loven om omvendte torg annekterte praktisk talt en stor del av elektrisitetsområdet. Han produserte også viktig arbeid med studiet av friksjon.

I 1780, italiensk professor Luigi Galvani (1737–1790) oppdaget det elektrisitet fra to forskjellige metaller får froskebeina til å rykke. Han observerte at en froskemuskulatur, hengt opp på en jernbalustrade av en kobberkrok som passerte gjennom ryggsøylen, gjennomgikk livlige kramper uten utenomliggende årsak.

For å gjøre rede for dette fenomenet antok Galvani at det fantes elektrisitet av motsatte slag i nervene og musklene i frosken. Galvani publiserte resultatene av oppdagelsene sine i 1789, sammen med hypotesen hans, som gjorde oppmerksom på fysikerne fra den tiden.

Italiensk fysiker, kjemiker og oppfinner Alessandro Volta (1745–1827) leste om Galvanis forskning og oppdaget i sitt eget arbeid at kjemikalier som virker på to forskjellige metaller genererer elektrisitet uten fordel av en frosk. Han oppfant det første elektriske batteriet, det voltaiske haugebatteriet i 1799. Med pålebatteriet beviste Volta at elektrisitet kunne produseres kjemisk og avkjørte den utbredte teorien om at elektrisitet kun ble generert av levende vesener. Volta oppfinnelse vakte mye vitenskapelig spenning, noe som førte andre til å utføre lignende eksperimenter som til slutt førte til utviklingen av elektrokjemifeltet.

I 1820 oppdaget den danske fysikeren og kjemikeren Hans Christian Oersted (1777–1851) hva som skulle bli kjent som Oersteds lov: at en elektrisk strøm påvirker en kompassnål og lager magnetfelt. Han var den første forskeren som fant forbindelsen mellom elektrisitet og magnetisme.

Den franske fysikeren Andre Marie Ampere (1775–1836) fant at ledninger som fører strøm produserer krefter på hverandre, og kunngjorde sin teori om elektrodynamikk i 1821.

Amperes teori om elektrodynamikk sier at to parallelle deler av en krets tiltrekker hverandre hvis strømmer i dem flyter i samme retning, og frastøter hverandre hvis strømningene strømmer motsatt retning. To deler av kretsløp som krysser hverandre skrått tiltrekker hverandre hvis begge strømningene flyter enten mot eller fra punktet for å krysse og frastøte hverandre hvis den ene flyter til og den andre fra det punkt. Når et element i en krets utøver en kraft på et annet element i en krets, har den kraften alltid en tendens til å presse den andre i en retning vinkelrett mot sin egen retning.

Engelsk forsker Michael Faraday (1791–1867) ved Royal Society i London utviklet ideen om et elektrisk felt og studerte effekten av strømmer på magneter. Forskningen hans fant at magnetfeltet som ble opprettet rundt en leder hadde likestrøm, og derved etablerte grunnlaget for konseptet med det elektromagnetiske feltet i fysikk. Faraday slo også fast at magnetisme kunne påvirke lysstråler og at det var et underliggende forhold mellom de to fenomenene. Han oppdaget på samme måte prinsippene for elektromagnetisk induksjon og diamagnetisme og lovene om elektrolyse.

James Clerk Maxwell (1831–1879), en skotsk fysiker og matematiker, anerkjente at elektromagnetismens prosesser kunne etableres ved hjelp av matematikk. Maxwell publiserte "Treatise on Electricity and Magnetism" i 1873 hvor han oppsummerer og syntetiserer funnene til Coloumb, Oersted, Ampere, Faraday i fire matematiske ligninger. Maxwells ligninger brukes i dag som grunnlag for elektromagnetisk teori. Maxwell spår tilkoblinger av magnetisme og elektrisitet som fører direkte til prediksjon av elektromagnetiske bølger.

Den tyske fysikeren Heinrich Hertz beviste Maxwells elektromagnetiske bølgeteori var korrekt, og genererte og oppdaget elektromagnetiske bølger i prosessen. Hertz publiserte verkene sine i en bok, "Electric Waves: Being Researches on the propagation of Electric Action Med Finite Velocity Through Space. "Oppdagelsen av elektromagnetiske bølger førte til utviklingen til radio. Hyppigheten av bølgenes frekvens målt i sykluser per sekund ble kåret til "hertz" til ære for ham.

I 1895 satte den italienske oppfinneren og elektroingeniøren Guglielmo Marconi oppdagelsen av elektromagnetiske bølger til praktisk bruk ved å sende meldinger over lange avstander ved bruk av radiosignaler, også kjent som "trådløs." Han var kjent for sitt banebrytende arbeid med radiooverføring på lang avstand og sin utvikling av Marconis lov og en radiotelegraf system. Han blir ofte kreditert som oppfinneren av radioen, og han delte 1909 Nobelpris i fysikk med Karl Ferdinand Braun "i anerkjennelse av deres bidrag til utviklingen av trådløs telegrafi."

• "André Marie Ampère. "St. Andrews University. 1998. Web. 10. juni 2018.
• "Benjamin Franklin og Kite-eksperimentet. "Franklin Institute. Web. 10. juni 2018.
• "Coulombs lov. "Fysikklasserommet. Web. 10. juni 2018.
• "De Magnete. "William Gilbert-nettstedet. Web. 10. juni 2018.
• "Juli 1820: Oersted og elektromagnetisme."Denne måneden i fysikkhistorie, APS News. 2008. Web. 10. juni 2018.
• O'Grady, Patricia. "Thales of Miletus (ca. 620 B.C.E.—c. 546 B.C.E.). "Internet Encyclopedia of Philosophy. Web. 10. juni 2018
• Silverman, Susan. "Kompass, Kina, 200 fvt. "Smith College. Web. 10. juni 2018.