Michael Faraday

faradayMichael Faraday was een natuur- en scheikundige uit Groot-Brittannië. De natuurkundige William Henry Bragg, winnaar van de Nobelprijs in 1915, kenmerkte Faraday als volgt: “Prometheus heeft, zegt men, ons mensen het vuur geschonken; aan Faraday danken wij de elektriciteit”.

Faraday was de derde zoon van James Faraday, een arme hoefsmid, en boerendochter Margaret Hastwell. Met alleen een diploma van de lagere school op zak, ging hij op dertienjarige leeftijd als leerjongen bij de boekbinder George Riebau in Blandford Street in Londen werken.

De winkel van Riebau waar Faraday leerjongen werd.

De winkel van Riebau waar Faraday leerjongen werd.

Daar raakte hij gefascineerd door wetenschap. Van zijn vrije uren maakte hij gebruik om de boeken die hij bij de hand had, vooral die over natuur- en scheikunde, al lezend te doorgronden. De verschijnselen die hij op deze manier leerde kennen, onderzocht hij door allerlei experimenten te doen. Aangemoedigd door zijn baas bezocht Michael in december 1810 bij het Royal Institution te Londen vier colleges van de Engelse scheikundige Humphry Davy, voorzitter van de Royal Society. Tot zijn grote vreugde werd Faraday in 1813 door Davy gevraagd om diens persoonlijke assistent te worden. Hoewel het salaris lager was dan wat hij verdiende in de boekhandel greep hij de geboden kans met beide handen aan. Een jaar na zijn aanstelling vergezelde hij sir Humphry en lady Davy op een grote Europese rondreis. Terug in Londen besloot Faraday, naast zijn werk als assistent voor Davy, om zelf onderzoek te doen. Door zijn werk op het gebied van elektromagnetisme werd hij in 1824 gekozen tot Fellow of the Royal Society en het jaar daarop – als opvolger van Davy – directeur van de Royal Institution te Londen. In het laboratorium van dit instituut deed hij vele ontdekkingen. Naast een begaafd experimenteel natuurkundige was Faraday tevens een bekwaam leraar die zijn lessen op een boeiende wijze wist te presenteren. Zijn jaarlijkse openbare lezingen met Kerstmis, de Christmas Lectures  bevatten spectaculaire demonstraties. Ze werden erg beroemd en werden bezocht door talrijke bekende mensen, waaronder ook leden van het Britse Koninklijk Huis.

Kerstlezing van Faraday in 1856 aan the Royal Institution.

Ondanks zijn succesvolle carrière, bleef Faraday een heel eenvoudig en vroom leven te leiden. Veel eerbewijzen waarmee anderen hem wilden overladen, wees hij nederig af. Consequent, doch beleefd wees hij een ridderschap van koningin Victoria af omdat hij “gewoon meneer Faraday” genoemd wilde blijven. Hij overleed op 25 augustus 1867. Hij had een laatste rustplaats verdiend in de Westminster Abbey, maar verkooq een eenvoudige begrafenis op het Highgate-kerkhof in het noorden van Londen.

Faraday en de elektromagnetische inductie

Hans Christian Oersted, 1777-1852

Hans Christian Oersted, 1777-1852

In 1820 ontdekte de Deense natuurkundige Hans Christian Ørsted dat een magneetnaald van richting verandert zodra deze in de buurt wordt gebracht van een stroomvoerende geleider. Aan de hand van dit verschijnsel begon Faraday experimenten te doen en ontdekte hij de relatie tussen elektriciteit en magnetisme.

 

 

Faraday was ervan overtuigd dat magnetisme elektriciteit kon opwekken. Op 29 augustus 1831 ontrafelde hij het verschijnsel van elektromagnetische inductie, oftewel opwekking van elektrische stroom in een geleider die beweegt in een magnetisch veld. Hiervoor gebruikte hij twee rond een ring van weekijzer gewonden draadspoelen. Met aan de ene spoel een batterij en aan de andere een galvanometer (een instrument om de stroomsterkte te meten) bevestigd, gaf de meter alleen uitslag wanneer hij de stroom in de eerste spoel in- of uitschakelde.

Faraday merkte dat als de sterkte van een magneetveld toe- of afnam er een elektrische stroom ontstond. Een verandering in magnetische veldsterkte doet dus een stroom ontstaan. Op basis van Faraday’s experimenten ontwierp de Fransman Hippolyte Pixii in 1832 de eerste bruikbare dynamo.

De door Faraday opgestelde theorieën over inductie stelden de Schot James Maxwell in 1865 in staat om zijn vier samenvattende Wetten van Maxwell te postuleren. Intussen vervolgde Faraday zijn elektrische experimenten. Van groot belang waren ook zijn onderzoeken naar de capaciteit van condensatoren. Mede hierdoor werd de eenheid van capaciteit, de farad, naar hem vernoemd.