LUẬN văn sư PHẠM vật lý các NHÀ bác học vật lý gắn với NHỮNG PHÁT MINH về ðiện

Xuất phát từ những lý do khách quan, chủ quan như ñã phân tích, là một sinh viên, một giáo viên tương lai, hơn ai hết tôi rất xem trọng vấn ñề giáo dục tư tưởng, ñạo ñức cho học sinh, và

Trang 1

TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ

GV hướng dẫn: Th.s Dương Quốc Chánh Tín

Sinh viên: Phạm Nguyễn Trúc Ngân

Lớp: SP Vật Lý- Tin Học K34

Mã số SV: 1080286

Cần Thơ, tháng 3 năm 2012

Trang 2

-    -

Khi bước vào giảng ñường ðại học, tôi ñã trải qua một kỳ thi tuyển gắt gao

và khi bước vào năm học cuối ñể chuẩn bị tốt nghiệp ra trường tôi ñã quyết ñịnh chọn cách thức làm luận văn thay vì học thay thế, ñây ñược xem là hai bước ngoặt quan trọng ở quãng ñời sinh viên của tôi Trong thời gian làm luận văn tôi ñã ñược

mở rộng vốn tri thức của mình, tôi ñã biết thế nào là một công trình nghiên cứu khoa học thực thụ… Và ñể hoàn thành luận văn này tôi ñã nhận ñược sự hỗ trợ rất nhiều từ phía thầy cô, bạn bè và các cơ quan ban ngành liên quan

ðầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất ñến thầy Dương Quốc Chánh Tín, người ñã trực tiếp hỗ trợ tôi trong quá trình tìm hiểu, thu thập tài liệu

kể cả phương pháp, cách thức thực hiện một công trình nghiên cứu khoa học

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành ñến quý thầy cô trong Bộ Môn Vật lý, quý thầy cô trong Khoa Sư Phạm cũng như quý thầy cô trong trường ðại Học Cần Thơ ñã truyền ñạt tri thức, kinh nghiệm sống quý báu trong suốt khoảng thời gian tôi học tập tại trường

Tôi xin gửi lời cảm ơn ñến Thư Viện Khoa Sư Phạm, Trung tâm học liệu trường ðại học Cần Thơ, các Sở, Ban ngành ñã hỗ trợ tài liệu ñể tôi có thể hoàn thành luận văn

Và cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn ñến tập thể lớp Sư phạm Vật lý- Tin học khóa 34, những người bạn ñồng hành cùng tôi trong suốt bốn năm học dưới mái trường ñại học, ñã ñộng viên, giúp ñỡ tôi hoàn thành luận văn này

Xin chân thành cảm ơn tất cả!

Cần Thơ, ngày…tháng…năm…

Sinh viên thực hiện

Phạm Nguyễn Trúc Ngân

Trang 3



Phần I : MỞ ðẦU 1 Lý do chọn ñề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu .2

3 ðối tượng nghiên cứu 2

4 Phạm vi nghiên cứu 2

5 Quan ñiểm nghiên cứu 2

6 Phương pháp nghiên cứu 2

7 Kết cấu ñề tài 2

Phần II : NỘI DUNG Chương 1: SỰ NGHIỆP CỦA CÁC NHÀ KHOA HỌC VÀ ðÓNG GÓP CỦA HỌ TRONG LĨNH VỰC ðIỆN HỌC 1 ANðRE MARIE AMPE .4

1.1 Cuộc ñời và sự nghiệp 4

1.2 Kiến thức vật lý có liên quan 6

1.2.1 Tác dụng của từ trường lên phần tử dòng ñiện 6

1.2.2 Tác dụng tương hổ giữa hai dây dẫn thẳng 7

1.2.3 ðịnh lý Ampe 7

1.2.4.Bản chất dòng ñiện trong phân tử 8

1.3 Phát minh quan trọng 10

1.4 Giá trị khoa học của các phát minh 10

1.5 Những ñức tính quý báu 11

Trang 4

2.2.1 Lực tĩnh ñiện tổng quát 13

2.2.2 ðịnh luật Coulomb trong chân không 14

2.2.3 ðịnh luật Coulomb trong các môi trường 15

2.3 Phát minh quan trọng: Cân xoắn Coulomb 15

2.3.1 Lịch sử 15

2.3.2 Cấu tạo 15

2.3.3 Nguyên tắc hoạt ñộng 15

2.3.4 Ứng dụng 17

3 MICHEL FARADAY 18

3.2.1 Sự phân cực ñiện môi, hằng số ñiện môi 21

3.2.2 Sự ñiện phân 22

3.2.3 ðịnh luật Faraday về ñiện phân 23

3.2.3.1 ðịnh luật Faraday 1 23

3.2.3.2 ðịnh luật Faraday 2 23

3.2.3.3 ðịnh luật Faraday dạng chung 24

3.2.4 Thí nghiệm Faraday về hiện tượng cảm ứng ñiện từ 24

3.2.5 Hiện tượng cảm ứng ñiện từ 26

3.3 Phát minh quan trọng: Máy phát ñiện 26

3.3.1 Lịch sử 26

3.3.2 Cấu tạo 27

3.3.4 Ứng dụng 28

Trang 5

4 BENJIAMIN FRANKLIN .29

4.2.1 Hiện tượng ñiện hưởng 31

4.2.2 Sét 32

4.2.2 Từ mây xuống ñất 32

4.2.2.2 Từ ñất lên mây 33

4.2.2.3 Từ mây sang mây 33

4.3 Phát minh quan trọng:Cột thu lôi 34

4.3.1 Lịch sử phát minh 34

4.3.2 Thí nghiệm của Benjamin Franklin .34

4.3.2 Cấu tạo cột thu lôi 36

4.3.4.Tác dụng cột thu lôi 37

5 LUIGI GALAVA NI 39

5.2.1 Tác ñộng sinh học của trường ñiện từ lên cơ thể 40

5.2.2 Tác ñộng nhiệt 41

5.2.3.Tác ñộng gây rối loạn thần kinh 41

5.2.4 Tác ñộng gây rối loạn hệ thống tuần hoàn 41

5.2.5 Tác ñộng ñiện tĩnh 41

5.2.6 Các tác ñộng khác 42

5.2.7 Phát hiện từ chiếc ñùi ếch 42

5.3 Phát minh quan trọng: ðiện sinh học 43

Trang 6

5.3.2 Các lĩnh vực nhỏ trong ñiện từ sinh học 43

5.3.2.1 Công thức Maxwell 43

5.3.2.2 Tính thuận nghịch 44

5.4.1 Sóng ngắn trị liệu 44

5.4.1.1 Tác dụng giảm ñau 45

5.4.1.2 Tác dụng chống viêm 45

5.4.1.3 Tác dụng ñối với mạch máu 45

5.4.1.4 Tác dụng lên hệ thần kinh vận ñộng 45

5.4.2 Dùng vi ñiện cực ñưa thuốc vào não 46

5.4.3 ðiện xung trị liệu 47

5.4.3.1 Tác dụng kích thích thần kinh cơ 47

5.4.3.2 Chỉ ñịnh ñiều trị 48

5.4.4 Sử dụng ñiện trường ñể tấn công tế bào ung thư 48

6 JAMES PRESCOTT JOULE 49

6.2.1 Công, công suất của dòng ñiện 50

6.2.2 ðịnh luật Joule-Lent 50

6.2.2.1 ðịnh luật Joule- Lent dạng thường 50

6.2.2.2 ðịnh luật Joule- Lent dạng vi phân 51

6.2.3 Hiệu ứng Joule- Thomson 52

6.3 Phát minh quan trọng: 52

7 JAMES CLERK MAXWELL 53

Trang 7

7.2.1 ðiện trường xoáy 55

7.2.2 Phương trình Maxwell- Faraday 55

7.2.3 Phương trình Maxwell- Ampere 58

7.2.4 Trường ñiện từ 59

7.2.5 Hệ phương trình Maxwell 59

7.2.5.1 Hệ phương trình Maxwell thứ nhất 59

7.2.5.2 Hệ phương trình Maxwell thứ hai 60

8 GEORGE SIMON OHM 61

8.2.1 ðịnh luật Ohm trong ñoạn mạch ñồng chất, ñiện trở 63

8.2.1.1 Dạng vi phân 63

8.2.1.2 Dạng tích phân 63

8.2.2 ðịnh luật Ohm tổng quát 64

9 ALEXANDRO VOLTA 65

9.2.1 Dòng ñiện trong chất ñiện phân (ðL Ohm ñối với chất ñiện phân) .66

9.2.2 ðiện dung 67

9.3.1 Vài nét về lịch sử 67

Trang 8

9.3.3 Cơ chế xuất hiện suất ñiện ñộng 69

Chương 2: GIÁO DỤC TƯ TƯỞNG HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 1 VAI TRÒ CỦA GIÁO DỤC TƯ TƯỞNG 72

2 NỘI DUNG CỦA GIÁO DỤC TƯ TƯỞNG 72

2.1 Giáo dục thế giới quan khoa học 73

2.1.1 Nội dung thế giới quan khoa học trong giáo trình vật lý 73

2.1.2 Các quan niệm của triết học duy vật biện chứng 74

2.1.2.1 Khái niệm vật chất 74

2.1.2.2 Tính vận ñộng của vật chất 74

2.1.3 Tính biện chứng trong các hiện tượng, quá trình vật lý 75

2.1.3.1 Quy luật về sự thống nhất và ñấu tranh .75

2.1.3.2 Quy luật chuyển hoá giữa “lượng và chất” 76

2.1.3.3 Quy luật nhân quả 76

2.1.3.4 Quy luật phủ ñịnh của phủ ñịnh 77

2.1.4 Phương pháp thực hiện nội dung giáo dục 77

2.1.4.1 Thế giới quan khoa học phải ñược rút ra 77

2.1.4 2 Thế giới quan không chỉ là sự hiểu biết 78

2.1.4.3 Thế giới quan là kết quả của một quá trình 78

2.2 Giáo dục nhân sinh quan cộng sản 78

2.2.1 Giáo dục lòng yêu nước, yêu chế ñộ xã hội chủ nghĩa 79

2.2.2 Giáo dục tính kiên trì, lòng dũng cảm cho học sinh 80

2.2.3 Giáo dục môi trường và chất lượng cuộc sống 80

Trang 9

Chương 3:

LỒNG GHÉP GIÁO DỤC TƯ TƯỞNG TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ

1 Các nhiệm vụ của việc dạy học vật lý 82

2 Biện pháp giáo dục tư tưởng 83

3 Lồng ghép giáo dục tư tưởng trong các tiết học vật lý 83

3.1 Phương thức lồng ghép 84

3.1.1 Sử dụng cho bài giảng Powerpoint 84

3.1.2 Sử dụng cho các tiết giáo dục ngoài giờ lên lớp 84

3.1.3 Sử dụng cho các buổi ñố vui 84

3.2 Các giai ñoạn có thể lồng ghép 84

3.2.1 Mở ñầu bài giảng 84

3.2.2 Nội dung bài giảng 84

3.2.3 Kết thúc bài giảng 84

PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1 Kết luận 85

1.1 Những vấn ñề mà ñề tài ñã làm ñược 85

1.2 ðiểm ñặc biệt nhất của ñề tài 85

2 Hướng nghiên cứu tiếp theo 85

Trang 10

PHẦN 1: MỞ đẦU

1 Lý do chọn ựề tài:

Chúng ta ựang sống trong thời ựại mới - thời ựại văn minh, khoa học, nhất

là sự phát triển vượt bậc của ngành công nghệ thông tin; nó ựã làm cho chất lượng cuộc sống con người ngày ựược nâng cao Và ựể có những thiết bị máy móc hiện ựại và tự ựộng hoá cao như ngày hôm nay ựể chúng ta sử dụng, ựó là tất cả công sức, sự hy sinh và phấn ựấu không mệt mỏi của các nhà bác học vĩ ựại để có một chiếc cột lôi gắn trên nóc nhà chúng hôm nay là cả một quá trình nghiên cứu không ngừng nghỉ của Franklin và có cả nhà khoa học ựã bỏ mạng vì nó Hay ựể

có ựịnh luật Ohm chúng ta học ngày hôm nay, nhà bác Ohm ựã cố gắng rất phi thường, dùng hết sạch tiền lương ựể mua dụng cụ thắ nghiệm, sống một cuộc sống nghèo nàn ựến nỗi cả ựời không lấy nổi vợ

Xã hội ngày càng phát triển hiện ựại hơn, tuy nhiên mặt trái không mong muốn mà nó mang lại là vấn ựề ựạo ựức của giới trẻ bị suy thoái nghiêm trọng Vấn ựề này ựang là thách ựố cho các nhà giáo dục cũng như những người có trách nhiệm

ỘGiới trẻ là tương lai của xã hội và nhân loạiỢ đó là câu khẳng ựịnh nhiều người

ựã biết Nhưng ựối diện với thực tế thì ai cũng thấy lo lắng cho tương lai ấy Cứ như thực tế hiện nay thì nhân loại sẽ ựi tới ựâu, khi một bộ phận giới trẻ ngày nay

có lối sống thực dụng, thiếu ước mơ và hoài bão, lập thân, lập nghiệp; những tiêu cực trong thi cử, bằng cấp, chạy theo thành tắch, chạy theo những giá trị vật chất

mà bỏ quên những giá trị tinh thần.Tình trạng giới trẻ sống buông thả, không coi trọng những giá trị ựạo ựức ựã và ựang diễn ra ở nhiều nơi Bằng chứng là các phương tiện truyền thông ựã liên tiếp ựăng tải các bài viết phản ánh về thực trạng này: bạn bè chém giết lẫn nhau, thậm chắ hành hung cả thầy cô giáo, rồi con giết cha, anh giết em; trẻ vị thành niên cũng gây ra nhiều vụ án mạng nghiêm trọng Những hành vi tàn bạo này ựược ựăng trên mặt báo chỉ là tảng băng nổi, thực tế còn nhiều hơn nữa Cách ựây không lâu người ta choáng váng vì một ựoạn video clip nữ sinh ựánh bạn ựăng tải trên Internet Trong clip này, một cô bé ựang bị một

nữ sinh tóc ngắn vừa ựánh tới tấp vào mặt vừa chửi tục với kiểu "dạy dỗ" rất Ộanh chịỢ Trong khi ựó, nhiều học sinh khác ngồi chễm chệ ở ghế ựá và thản nhiên nhìn vụ ựánh hội ựồng này Một thái ựộ vô cảm không thể ngờ ựược Sau ựó, dư luận lại ựau lòng và kinh hãi trước tình trạng bạo lực học ựường ngày càng gia tăng của nữ sinh Việt Nam ựược phản ánh liên tục trên các phương tiện truyền thông đáng báo ựộng hơn nữa, hiện tượng sinh viên, học sinh ựánh giáo viên cũng gia tăng Có những giáo viên ựang giảng bài, bất ngờ bị học trò lấy mã tấu trong cặp xông lên bục giảng chém trọng thương Chắnh những tình trạng trên là con ựường dễ dàng ựưa giới trẻ vào những sai phạm, nhúng sâu vào vũng lầy tội lỗi đây là một hồi chuông báo ựộng cho chúng ta

đánh giá thực trạng giáo dục, ựào tạo Nghị quyết Trung Ương 2 khóa VIII nhấn mạnh: Ộ đặc biệt ựáng lo ngại là một bộ phận học sinh, sinh viên có tình trạng suy thoái về ựạo ựức, mờ nhạt về lý tưởng, theo lối sống thực dụng, thiếu

Trang 11

hoài bão lập thân, lập nghiệp vì tương lai của bản thân và ñất nước Trong những năm tới cần tăng cường giáo dục tư tưởng ñạo ñức, ý thức công dân, lòng yêu nước, chủ nghĩa Mác Lê Nin, tư tưởng Hồ Chí Minh… tổ chức cho học sinh tham gia các hoạt ñộng xã hội, văn hoá, thể thao phù hợp với lứa tuổi và với yêu cầu giáo dục toàn diện”

Xuất phát từ những lý do khách quan, chủ quan như ñã phân tích, là một sinh viên, một giáo viên tương lai, hơn ai hết tôi rất xem trọng vấn ñề giáo dục tư tưởng, ñạo ñức cho học sinh, và tôi mong muốn rằng mọi người thật sự hiểu và trân trọng hơn những công lao, những ñóp góp của các nhà khoa học Thông qua những tấm gương của các nhà bác học, mọi người sẽ có một ñịnh hướng tốt ñể rèn luyện ñạo ñức bản thân và góp phần làm cho rạng ngời truyền thống ñạo ñức sáng ngời của dân tộc ta, vì thế tôi mạnh dạn chọn ñề tài: “ Các nhà bác học vật lý gắn với những phát minh về ñiện” ñể làm luận văn tốt nghiệp

2 Mục tiêu nghiên cứu:

Tìm hiểu cuộc ñời và sự nghiệp các nhà bác học Vật lý gắn với những phát minh

về ñiện

Tìm hiểu vai trò của giáo dục tư tưởng học sinh trong dạy học Vật lý

ðưa ra các phương thức lồng ghép giáo dục tư tưởng cho học sinh thông qua tấm gương các nhà bác học Vật lý

3 ðối tượng nghiên cứu:

Cuộc ñời và sự nghiệp các nhà bác học Vật lý gắn với những phát minh về ñiện

4 Phạm vi nghiên cứu:

Các nhà bác học về ñiện từ năm 1700 trở về sau

5 Quan ñiểm nghiên cứu:

ðưa ra phương pháp lồng ghép giáo dục tư tưởng học sinh trong dạy học Vật lý thông qua tấm gương của các nhà Bác học Vật lý

6 Phương pháp nghiên cứu:

ðể tiến hành làm luận văn này tác giả ñã tìm tài liệu về cuộc ñời và và sự nghiệp của các nhà khoa học có ñóng góp cho ngành ñiện học

7 Kết cấu luận văn : Gồm 3 phần

• Phần mở ñầu

1 Lý do chọn ñề tài

2 Mục tiêu nghiên cứu

3 ðối tượng nghiên cứu

4 Phạm vi nghiên cứu

5 Quan ñiểm nghiên cứu

6 Phương pháp nghiên cứu

7 Kết cấu luận văn

• Phần nội dung

Chương I: Sự nghiệp của các nhà khoa học và ñóng góp của họ trong lĩnh vực ñiện học

1 Anñre Marie Ampe

2 Charles Augustin De Coulomb

Trang 12

3 Michael Faraday

4 Benjiamin Franklin

5 Luigi Galvani

6 James Prescott Joule

7 James Clerk Maxwell

8 George Simon Ohm

9 Alexandro Volta

Chương II: Giáo dục tư tưởng học sinh trong dạy học Vật lý

1 Vai trò của giáo dục tư tưởng học sinh trong dạy học Vật lý

2 Nội dung của giáo dục tư tưởng học sinh trong dạy học Vật lý

Chương III: Lồng ghép giáo dục tư tưởng học sinh trong dạy học Vật lý

1 Các nhiệm vụ của việc dạy học vật lý ở trường phổ thông

2 Biện pháp giáo dục tư tưởng trong dạy học Vật lý

3 Lồng ghép giáo dục tư tưởng trong dạy học Vật lý

• Phần kết luận

Kết quả ñạt ñược

Hướng nghiên cứu tiếp theo

Trang 13

PHẦN 2: NỘI DUNG

CHƯƠNG I :

SỰ NGHIỆP CỦA CÁC NHÀ KHOA HỌC VÀ ðÓNG GÓP CỦA HỌ

TRONG LĨNH VỰC ðIỆN HỌC

1 ANðRE MARIE AMPE

1.1 Cuộc ñời và sự nghiệp

Andre Marie Ampe sinh ngày 20 tháng 1 năm 1775 tại một làng gần Liong, là nhà vật lý người Pháp và có biệt danh là “Niu tơn của ñiện học”

Năm 13 tuổi Ampe ñã ñọc hết 20 cuốn của bộ Bách khoa từ ñiển của ðiñơrô và ông cũng có một bài viết về mặt cắt của hình nón

Hình 1.1: Ampe (1775-1836)

Trang 14

Năm 16 tuổi ñã thông thạo các tác giả La Tinh, Hi Lạp Ông ñọc sách và học thuộc lòng 28 quyển của từ ñiển Bách Khoa Toàn Thư, ông nổi tiếng là giỏi toán

Năm 1801, ông ñược bổ nhiệm giáo sư Vật lý tại trường Ecole centrale de l'Ain

Năm 1802, ông viết bài "Những nhận xét về lý thuyết trò chơi toán học”, ông giữ chức giáo sư Toán và Thiên văn

Sau ñó, ông rời Liông ñến Paris, tại ñây ông ñược phong làm giáo sư ðại học Bách Khoa

Năm 1808, ông trở thành Tổng thanh tra Ðại học, nhận ñược chức giáo sư

Cơ học tại trường Polytechnique

Năm 1814, ông ñược nhận vào Viện Hàn Lâm và các Hội Khoa học tại Âu Châu ñã mời ông làm hội viên

Năm 1820, nhà Vật lý người Ðan Mạch Hans- Christian Oersted 1851) quan sát sự ñi lệch của kim nam châm khi ñặt gần một dòng ñiện Ampe hết sức chú ý ñến thí nghiệm này Lúc này, ông ñã là một nhà bác học nổi tiếng chống thuyết chất nhiệt và sớm ủng hộ thuyết sóng ánh sáng Ông là một trong những người ñã xây dựng cơ sở và ñóng góp nhiều cho ngành khoa học mới về các hiện tượng ñiện từ và ông ñã gọi tên nó là “ñiện ñộng lực học” Ngay sau khi nghe thông báo về thí nghiệm Ơxtec, ông ñã nghĩ ñến khả năng quy các hiện tượng từ

(1777-về các hiện tượng ñiện, và loại trừ “chất từ” khỏi khoa học Ông khẩn trương làm thí nghiệm và liên tục thông báo về những kết quả thí nghiệm của ông trong hơn mười bảng thông báo từ tháng 9 ñến tháng 12 năm 1820

Năm 1826, ông tổng kết các nghiên cứu của ông trong công trình quan trọng mang tên “Lý thuyết các hiện tượng ñiện ñộng lực học, rút ra thuần tuý bằng thí nghiệm”

Ông ñã ñưa ra hai khái niệm cơ bản của ñiện hoặc là sức căng ñiện (tức là hiệu ñiện thế) và dòng ñiện, nhưng chưa ñịnh nghĩa ñược thật rõ ràng Ông ñã ñịnh nghĩa chiều của dòng ñiện là chiều ñi của ñiện tích dương Ông cũng phát hiện ra tương tác giữa hai dòng ñiện, tương tác ñó có thể là hút hoặc ñẩy, và “khác hẳn sự hút và ñẩy do ñiện ở trạng thái tĩnh gây ra”, ñó không phải là những tương tác xuyên tâm quen thuộc trong phạm vi thuyết tác dụng xa Ông suy nghĩ về sự tương ñương của một dòng ñiện tròn với một lá từ và xây dựng quan niệm về nam châm như là một tập hợp những dòng ñiện ñặt trên những mặt phẳng vuông góc với ñường nối liền hai cực của nam châm

Ampe cũng ñặt vấn ñề dựa vào thí nghiệm ñể tìm ra công thức ñịnh lượng của tương tác giữa hai nguyên tố dòng…Ông ñã ñi ñến một công thức không ñúng hẳn với công thức hiện nay, nhưng áp dụng ñược cho các dòng ñiện không ñổi trong các mạch ñơn giản

Dựa trên căn bản của lý thuyết, Ampe ñề cập ñến nhiều loại máy như ñiện

kế, máy ñiện báo bằng ñiện và nam châm ñiện

Trang 15

Ampe ñã làm giàu thuật ngữ ñiện học khi tạo ra một số từ trong vật lí: courant (dòng ñiện), (lúc ấy người ta gọi là conflit- xung ñột), tension (ñiện thế, hiệu ñiện thế)…

Ông mất ngày 10 tháng 6 năm 1836 tại Marseille trong lúc ñi thanh tra, vì kiệt sức do công việc Ampe ñược an táng ở Macxây

Năm 1869, hài cốt của Ampe ñược ñưa về Pari

Năm 1888, một ñài tưởng niệm lớn ñược xây dựng ở Liông ñể tôn vinh ông.Ampe là một trong những nhà phát minh ra ñiện từ trường

Ông ñược xem như là một trong những nhà bác học lớn nhất của thế kỷ thứ

XIX , là cha ñẻ của chuyên ngành Vật lý ðể ghi nhớ công lao của ông, người ta ñã dùng tên ông ñể ñặt cho ñơn vị ño cường ñộ dòng ñiện (A)

1.2 Kiến thức vật lý có liên quan

1.2.1 Tác dụng của từ trường lên phần tử dòng ñiện

Gọi dF là lực từ tác dụng lên phần tử dòng ñiện Idl,

rrr

tạo thành tam diện thuận

Trị số : dF= IBdl.sin(d l , B)

rr

Người ta còn xác ñịnh chiều của lực từ tác dụng theo quy tắc bàn tay trái :

“ðặt bàn tay trái hứng các ñường cảm ứng từ, chiều từ cổ tay ñến ngón tay chỉ chiều dòng ñiện, khi ñó chiều ngón cái dương ra chỉ chiều lực từ”

d

Hình 1.2

Hình 1.3 : Quy tắc bàn tay trái

Trang 16

1.2.2 Tác dụng tương hổ giữa hai dây dẫn thẳng song song, dài vô hạn

Cho hai dây dẫn thẳng song song và dài vô hạn ñặt cách nhau một khoảng

d, có dòng ñiện I1, I2 cùng chiều chạy qua Vì dòng ñiện này nằm trong từ trường của dòng ñiện kia, nên chúng tác dụng lên nhau những lực từ

Lực từ tác dụng lên phần tử I2 : ( )

1 2 2 12

2 F I l B l

rrr

I I B

l I

rv

I I B

l I

∆

π

µµ

Chiều hướng về dòng ñiện I2

Như vậy hai dòng ñiện song song cùng chiều thì hút nhau

Cũng lí luận như trên ta sẽ thấy: Hai dây dẫn song song ngược chiều thì ñẩy nhau

0 4 10,

1.2.3 ðịnh lý Ampe

Phần tử dòng ñiện: là một ñoạn nhỏ dòng ñiện có chiều dài và tiết diện không ñáng kể so với khoảng cách từ phần tử ñến ñiểm ta khảo sát ñược biểu diễn bằng một vector Id l

r

có :

• ðộ lớn : I dl

• Phương : tiếp tuyến với ñường cong tại ñiểm khảo sát trên dòng ñiện

• Chiều : là chiều của dòng ñiện trên dây

Xét 2 dây dẫn hình dạng bất kì ñặt trong chân không có dòng ñiện cường ñộ I1,

I 2 Trên hai dòng ñiện ñó ta lấy hai phần tử dòng ñiện I1d l1

r

và I2d l2

r

Trang 17

Gọi P là mặt phẳng tạo bởi (I1d l

tạo thành tam diện thuận

• Trị số : dF12= k 2

2 2 2 1 1

1 sin

r

dl I dl

k: hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào ñơn vị mà ta chọn

Trong hệ SI thì k= π

µ

4

0 với µ0 = 4π 10−7 H/m (hằng số từ)

Trong môi trường có ñộ từ thẩm µ thì dF

2 2 2 1 1 1

0 sin sin

dl I dl

πµµ

Ta có thể biểu diễn lực F12 dưới dạng vectơ: dFv12 = 0 2 2 (31 1 )

r l d I l d

rr

1.2.4 Bản chất dòng ñiện trong phân tử

Ta ñã biết rằng, trong nguyên tử, các electron chuyển ñộng quanh hạt nhân theo các quỹ ñạo khác nhau ðể giải thích nhiều hiện tượng ñiện từ, ta có thể coi một cách gần ñúng rằng các electron chuyển ñộng quanh hạt nhân theo những quỹ ñạo tròn hay elip Chuyển ñộng của chúng tương ñương như những dòng ñiện kín

Trang 18

Giả sử rằng, electron chuyển ñộng quanh hạt nhân theo một quỹ ñạo tròn bán kính

r Gọi v và f là vận tốc và tần số quay của hạt trên quỹ ñạo, ta có:

n r r

2

ππ

Trong ñó nr là vectơ pháp tuyến ñơn vị của mặt S

Mặt khác, vì electron có khối lượng nên khi quay hạt nhân nó còn có mômen ñộng lượng quỹ ñạo L

Trang 19

electron có giá trị1,76.1011C / kg Dấu trừ do electron mang ựiện tắch âm và cho biết hai véctơ P m

r

và L

r ngược chiều nhau

Theo cơ học lượng tử, electron trong nguyên tử chỉ chuyển ựộng theo những quỹ ựạo dừng nhất ựịnh với mômen ựộng lượng bằng:

m

e

2.10.1,9.2

10.625,6.10.6,12

2

23 34

34 19

Giá trị này gọi là manhêtô Bo, kắ hiệu ộB

./10.927

r (gọi là Spin của electron) Theo cơ học lượng tử, tỉ số giữa Pms và

)(

P

rr

r

m

P

r

có thể ựặc trưng cho một dòng ựiện tròn khép kắn đó chắnh là dòng ựiện phân

tử theo giả thuyết của Ampe

1.3 Phát minh quan trọng

định lý Ampe

Tác dụng của từ trường lên dòng ựiện

Giả thuyết về dòng ựiện phân tử

1.4 Giá trị khoa học của các phát minh

Ampe là một trong những người xây dựng cơ sở và ựã ựóng góp nhiều cho ngành khoa học mới về các hiện tượng ựiện từ mà ông gọi tên là Ộ ựiện ựộng lực họcỢ tên gọi này sau ựó ựược chắnh thức công nhận

Trang 20

Lí thuyết của Ampe chính là sự phát triển những tư tưởng nêu trong thông báo ñầu tiên nhưng ñã ñược khẳng ñịnh bằng thực nghiệm Ông ñã ñưa ra hai khái niệm cơ bản của ñiện học là "hiệu ñiện thế" (hồi ñó ông gọi là sức căng ñiện) và

"dòng ñiện" tuy chưa ñịnh nghĩa ñược thật rõ ràng Chính Ampe ñã ñịnh nghĩa chiều của dòng ñiện là chiều dịch chuyển của ñiện tích dương và ñã nêu lên khái niệm về mạch ñiện Ông ñã phát hiện ra rằng hai dây dẫn ñiện ñặt song song và trong ñó dòng ñiện chạy theo cùng một chiều sẽ hút nhau còn nếu như cho hai dòng ñiện chạy trái chiều nhau thì hai dây sẽ ñẩy nhau Từ ñó ông suy ra rằng xung quanh dây ñiện có những "lực từ" phân bổ theo ñường vòng và ông ñã ñề xướng lên cái gọi là "quy tắc Ampe" ñối với thí nghiệm Ơcxtec: "Nếu giả thiết một người nằm dọc theo chiều của dây dẫn ñể cho dòng ñiện chạy theo phương từ chân lên ñầu và quay mặt cho kim nam châm thì ñầu Bắc của kim nam châm sẽ lệch về phía trái của người ñó "

Như vậy là Ampe ñã phát minh ra lực ñiện từ Sau ñó trong nhiều năm ông kiên trì suy nghĩ về sự tương ñương của một dòng ñiện tròn và một nam châm phẳng nhỏ (lá từ) và ñã bắt ñầu xây dựng quan niệm về nam châm như là một tập hợp những dòng ñiện ñặt trên những mặt phẳng vuông góc với ñường nối liền hai cực của nam châm" Từ ñó ông ñi ñến kết luận rằng một cuộn dây hình xoắn ruột già có dòng ñiện chạy qua tương ñương với một nam châm Do ñó ông ñã khẳng ñịnh rằng trong thiên nhiên không có "chất từ" và ta có thể quy mọi hiện tượng từ

về các tương tác ñiện ñộng lực học Nhưng lúc ñầu ông lại cho rằng trong các nam châm có các dòng ñiện giống như dòng ñiện thông thường (dòng ñiện vĩ mô) sau

ñó ông ñã hoàn chỉnh lại ý kiến ñó và nêu lên giả thuyết về các dòng ñiện phân tử Ông ñã kết luận rằng tương tác giữa các nam châm là tương tác giữa các dòng ñiện

ñó Các kết luận ñó ñược sắp xếp lại thành nội dung cơ bản của "giả thuyết Ampe"

Ampe cũng là một nhà thực nghiệm tài ba Ông ñã thiết kế và tự chế tạo lấy nhiều thiết bị phục vụ cho thí nghiệm của mình Những thiết bị thí nghiệm này ñã trở thành nền tảng của những dụng cụ ño ñiện (ampe kế, vôn kế, ôm kế ) Ông còn là cha ñẻ của nam châm ñiện xuyến từ

Ampe có nhiều công lao ñối với ñiện học như Niutơn ñối với cơ học Các nhà bác học cùng thời trong ñó có Maxwell khâm phục tài năng của Ampe và trìu mến gọi ông là "Niu tơn của ñiện học"

1.5 Những ñức tính quý báu

Là nhà bác học lớn nhất của thế giới, là cha ñẻ của chuyên ngành vật lý

ðam mê ñọc sách, là một nhà thực nghiệm tài ba

Say mê nhiều lĩnh vực khoa học : vật lý, toán học,hóa học, thiên văn học…

Ông sống rất giản dị, tất cả tiền bạc ñều dành cho việc nghiên cứu khoa học

Trang 21

2 CHARLES AUGUSTIN DE COULOMB

2.1 Cuộc ñời và sự nghiệp

Charles Augustin de Coulomb sinh ngày 14 tháng 7 năm 1738, là một nhà vật lí người Pháp Coulomb là một học sinh cần cù và thông minh, tốt nghiệp xuất sắc trường trung học và trường ñại học, rồi trở thành sĩ quan công binh trong quân ñội Pháp Ông chọn ngành kỹ sư quân sự tại ñồn Bourbon, và ñã phục vụ 3 năm ñến khi phải giải ngũ vì lý do sức khoẻ Khi ra khỏi cuộc sống quân ngũ, ông ñi làm ở La Rochelle

Năm 1773, Coulomb xây dựng thành công những cơ sở lý thuyết về sức bền vật liệu

Năm 1779, ông công bố những công trình về nguyên lý các máy ñơn giản

và các ñịnh luật ma sát Ông phát hành một quyển sách quan trọng nói về quy luật

ma sát với ñề tựa là "Théorie des machines simples, en ayant égard au frottement

de leurs parties et à la roideur des cordages" Và 20 năm sau những ghi chép về tính kết dính ñã ñược viết dựa trên những quy luật này

Hình 2.1: Coulomb(1738-1806)

Trang 22

Năm 1781, ông là viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học Paris

Năm 1784, Coulomb hoàn thành những công trình nghiên cứu xuất sắc về

sự xoắn ñàn hồi của những sợi dây nhỏ, và phát minh ra ñịnh luật về lực xoắn mà dựa vào ñó, ông chế tạo ra dụng cụ ñể ño các lực nhỏ, gọi là cái "cân xoắn" Ông

có ñăng trong cuốn Hàn Lâm Viện Khoa Học (số 229-269) một nghiên cứu về "Lý thuyết và khảo nghiệm sự ñàn hồi biến dạng của kim loại" (Recherches théoriques

et expérimentales sur la force de torsion et sur l'élasticité des fils de metal) Những bài viết này miêu tả những hình thái khác nhau của chiếc cân xoắn Coulomb Ông

ñã rất thành công trong việc dùng dụng cụ ño lường quan sát về sự phân bố ñiện tích trên mặt vật thể, qui luật về ñiện năng, từ trường và những lý thuyết toán học

mà ông ñược coi là cha ñẻ của chúng

Trong năm 1785 Coulomb ñã ñưa ra 3 trình án về ðiện Năng và Từ Trường:

+ Premier Mémoire sur l’Electricité et le Magnétisme (Hàn Lâm Viện Khoa Học, số 569-577) Trong ñây ông diễn giải cách: "Làm thế nào ñể tạo ra và

sử dụng 1 chiếc cân xoắn dựa trên ñặc tính của sợi dây kim loại có lực xoắn ñàn hồi tỉ lệ với góc quay" Ông cũng cho ra quy luật giải thích về "Ảnh hưởng hỗ trợ của hai dòng ñiện cùng loại"

+ Sécond Mémoire sur l’Electricité et le Magnétisme (Hàn Lâm Viện Khoa Học, số 578-611) Trong ñây ông nói về "Cách áp dụng quy luật về ñiện năng và từ trường thuận nghịch (hút và ñẩy)

+ Troisième Mémoire sur l’Electricité et le Magnétisme (Hàn Lâm Viện Khoa Học số 612-638) nói về "ðiện năng hao hụt theo thời gian vì ảnh hưởng của không khí ẩm hay vì tính chất ít dẫn ñiện"

Năm 48 tuổi, Coulomb bắt ñầu nghiên cứu các lực ñiện và lực từ, những nghiên cứu này ñã làm cho tên tuổi của ông trở thành bất tử

Trong những năm 1785 - 1788, ông công bố những kết quả ñầu tiên về phép ño lực ñẩy và lực hút giữa các ñiện tích bằng cân xoắn Tiếp tục thí nghiệm tương tự với các cực từ, cuối cùng ông ñã phát biểu thành các ñịnh luật về sau ñược mang tên ông Coulomb cũng nghiên cứu về trường từ, cách chế tạo kim nam châm, cách khử từ, và ñã khám phá ra sự phân bố ñiện tích ở mặt ngoài vật dẫn, biết hiệu ứng màn tĩnh ñiện, ñề ra khái niệm mômen từ, ñồng thời xây dựng

lý thuyết về hiện tượng phân cực ñiện môi Những nghiên cứu của ông ñã giúp xác lập ñược phương pháp ño các ñiện tích và từ tính Nhờ ñó, từ ñây, có thể xây dựng

lý thuyết toán học về các hiện tượng ñiện từ

Coulomb mất năm 1806 ðể ghi nhớ công lao của ông, người ta ñã dùng tên ông ñể ñặt cho ñơn vị ñiện tích

2.2.1 Lực tĩnh ñiện tổng quát

ðể tính lực tĩnh ñiện giữa hai vật mang ñiện tích, có thể chia các vật ra thành nhiều vật nhỏ hơn Nếu phép chia tiến ñến một giới hạn nào ñó, vật nhỏ mang ñiện sẽ trở thành các ñiện tích Khi ñó có thể áp dụng nguyên lý chồng chất cho lực tĩnh ñiện (hay còn gọi là nguyên lý tác dụng ñộc lập)

Trang 23

Lực tĩnh ñiện do N ñiện tích ñiểm gây ra bằng tổng vectơ của lực tĩnh ñiện

do từng ñiện tích ñiểm gây ra

Có thể ñịnh nghĩa môi trường xung quanh một vật mang ñiện là ñiện trường Khi một vật khác nằm trong môi trường này, lực tĩnh ñiện vật ñó sẽ chịu là: F = q E

với q là ñiện tích của vật ñó và E là cường ñộ ñiện trường của ñiện trường

2.2.2 ðịnh luật Coulomb trong chân không

Giả sử có hai ñiện tích q1, q2 ñặt cách nhau một khoảng r trong chân không ðịnh luật Coulomb phát biểu như sau:“ Lực tương tác tĩnh ñiện giữa hai 2 ñiện tích ñiểm có phương nằm trên ñường thẳng nối liền hai ñiện tích, có chiều hướng

xa nhau nếu hai ñiện tích cùng dấu, và hướng về nhau nếu 2 ñiện tích trái dấu, có

ñộ lớn tỷ lệ thuận với ñộ lớn hai ñiện tích, tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng”

F = k 122

r

q

Ta có thể biểu diễn ñịnh luật

Coulomb dưới dạng vectơ Gọi q1, q2 là

giá trị ñại số của 2 ñiện tích F12

v

là lực của ñiện tích q1 tác dụng lên ñiện tích

q2 ñặt tại q2, F12

r

là lực do ñiện tích q2 tác dụng lên ñiện tích q1 ñặt tại q1, rv12là bán kính vectơ có hướng từ ñiện tích q1 ñến ñiện tích q2 , rv12 là bán kính vectơ có hướng từ ñiện tích q2 ñến ñiện tích q1 Khi ấy, ta có :

21 12

r r

r r r

rr

Nếu q1.q2 < 0 (q1, q2 trái dấu), F12

r

và F21

r hướng về nhau

Trong hệ SI : ðơn vị của ñiện tích là Coulomb (C)

=

πε (trong chân không): hệ số tỉ lệ

:)/(10

q q F

r

r r

q q F

21 2 2 1 0 12

12 2 2 1 0 12

4

14

1

rv

rr

qq

Trang 24

2.2.3 ðịnh luật Coulomb trong các môi trường

Thực nghiệm còn chứng tỏ rằng lực tương tác trong môi trường giảm ñi εlần, lực tương tác trong chân không

r

r r

q q F

0 21

rv

+++

Ông dùng một chiếc cân xoắn ñể ño lực ñẩy giữa hai quả cầu nhỏ ñiện tích cùng dấu Hai quả cầu này ñược coi là những ñiện tích ñiểm

2.3.2 Cấu tạo

A là một quả cầu kim loại cố ñịnh gắn ở ñầu một thanh thẳng ñứng

B là quả cầu kim loại linh ñộng gắn ở ñầu một thanh nằm ngang ðầu kia của thanh có một quả ñối trọng

A và B ñược tích ñiện cùng dấu Thanh nằm ngang ñược treo bằng một sợi dây mảnh có tính ñàn hồi chống lại sự xoắn

2.3.3 Nguyên tắc hoạt ñộng

Cân xoắn hoạt ñộng bằng cách cô lập ñiện tích (sử dụng chất cách ñiện) và chuyển lực tương tác thành mômen xoắn ñể việc tính toán dễ dàng và chính xác Cân xoắn của ông có 2 quả cầu nhỏ ñược tích ñiện, một quả cố ñịnh gắn ở ñầu một thanh thẳng ñứng, quả kia linh ñộng gắn ở ñầu một thanh nằm ngang Thanh này ñược gắn với một sợi dây mảnh bằng bạc gắn với thước ño ñộ xoắn Sự sắp xếp này giúp lực tương tác ñiện ñược xác ñịnh bằng cách chuyển lực thành mômen xoắn Trong khi những người ñi truớc Coulomb mới chỉ phát triển ñuợc những

Trang 25

dụng cụ có thể chỉ ra ñựơc sự có mặt của ñiện tích thì cân xoắn của Coulomb ñã

có thể tính toán ñược số lượng ñiện tích

Khi hai quả cầu ñẩy nhau, thanh ngang sẽ quay cho ñến khi tác dụng của lực ñẩy tĩnh ñiện cân bằng với tác dụng của lực ñàn hồi của dây treo Biết góc quay và chiều dài của thanh ngang, ta sẽ tính ñược lực ñẩy tĩnh ñiện giữa hai quả cầu A và quả cầu B

ðể nghiên cứu sự phụ thuộc của lực tương tác giữa hai quả cầu A và B trong cân xoắn Cu-lông vào ñộ lớn của ñiện tích, ta có thể giữ nguyên ñiện tích của quả cầu B và cho quả cầu A tiếp xúc với một quả cầu kim loại C, giống hệt nó nhưng trung hoà về ñiện Vì lý do ñối xứng, ñiện tích của quả cầu A sẽ bị chia làm ñôi Cứ như vậy, ta có thể tiếp tục làm cho ñiện tích của quả cầu A bằng 1/4, 1/8, 1/16,… ñiện tích ban ñầu Ta sẽ thấy ñộ lớn của lực tác dụng giữa hai quả cầu A

Hình 2.3: Cân xoắn Coulomb

Trang 26

và B bằng 1/2, 1/4, 1/8,… ñộ lớn lực ban ñầu Như vậy, lực ñiện tỉ lệ với ñiện tích của quả cầu A Tương tự, lực ñiện cũng tỉ lệ với ñiện tích của quả cầu B Do ñó, lực ñiện tỉ lệ với ñiện tích của hai ñiện tích

2.3.4 Ứng dụng

Việc nghiên cứu lực tương tác giữa các ñiện tích ñã cho phép ta ño ñược các ñiện tích, tức là so sánh ñộ lớn của ñiện tích cần ño với ñiện tích ñơn vị Muốn thế, ta chỉ cần so sánh lực tương tác của hai ñiện tích này với một ñiện tích thứ ba ñặt cách chúng những khoảng bằng nhau trong cùng một môi trường

2.4 Giá trị khoa học của các phát minh

Culông nghiên cứu sự xoắn của các sợi dây nhỏ ( sợi tóc, sợi tơ, sợi kim loại) và tìm ra công thức về sự tỉ lệ giữa góc xoắn và mômen lực tác dụng lên dây xoắn Trên cơ sở ñịnh luật ñó ông ñã chế tạo chiếc cân xoắn rất chính xác và dùng

nó ñể ño lực ñẩy và lực hút giữa các ñiện tích Những kết quả nghiên cứu ñược công bố trong khoảng thời gian 1785-1788 ðầu tiên, ông nghiên cứu lực ñẩy giữa các ñiện tích bằng nhau, sau ñó tiếp tục nghiên cứu lực hút giữa các ñiện tích bằng nhau nhưng khác loại và cuối cùng là lực hút và ñẩy giữa các ñiện tích không bằng nhau Cuối cùng ông phát biểu thành ñịnh luật “ tác dụng ñẩy cũng như tác dụng hút của hai quả cầu tích ñiện, và do ñó giữa hai phân tử ñiện cũng vậy, tỉ lệ thuận với mật ñộ chất ñiện của cả hai phần tử ñiện và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng” Ông tiếp tục thí nghiệm với các cực từ và cũng ñi ñến một ñịnh luật tương tự như vậy

Culông công nhận sự tồn tại của chất ñiện, nhưng ông ủng hộ thuyết hai chất ñiện Thuyết một chất ñiện không có khả năng giải thích ñược một số hiện tượng ñiện, thí dụ như tại sao hai vật tích ñiện âm (cùng thiếu chất ñiện) lại ñẩy nhau? Culông cho rằng có hai chất ñiện, chúng tồn tại trong mọi vật với số lượng như nhau Vật tích ñiện là vật có thừa hoặc thiếu một trong hai chất ñiện ñó Culông nghiên cứu phân bố ñiện tích trong một vật dẫn và tìm ra rằng mọi ñiện tích ñều dàn ra mặt ngoài Thực nghiệm và phép tính toán ñều khẳng ñịnh ñiều ñó Ông cũng chứng tỏ bằng thực nghiệm rằng “lực ñiện” (tức là cường ñộ ñiện trường) tại mỗi ñiểm của vật dẫn tỉ lệ với mật ñộ ñiện tích tại ñiểm ñó Culông cũng cho rằng có hai loại chất từ khác với chất ñiện, các chất từ tồn tại với số lượng bằng nhau trong từng phân tử của các vật có từ tính Chúng chỉ di chuyển trong phạm vi từng phân tử và do ñó tạo ra các “vật từ” nguyên tố, khiến cho vật mang từ tính Những nghiên cứu của Culông ñã xác lập ñược phương pháp ño các ñiện tích và từ tích Nhờ những công trình ñó, từ ñây ñã có thể xây dựng lý thuyết toán học về các hiện tượng ñiện từ

2.5 Những ñức tính quý báu

Là một nhà phát minh cần cù và thông minh

Là một nhà thí nghiệm xuất sắc từ trường ñại học và trung học

Trang 27

3 MICHAEL FARADAY

3.1 Cuộc ựời và sự nghiệp

Michael Faraday sinh ngày 22/9/1791 tại Anh Faraday sinh ra ựã nhỏ người, yếu ớt nhưng ựược cái lanh lợi, thông minh, ham học Nhưng vì gia ựình túng bấn, năm 13 tuổi, cha Faraday ựã cho ông ựến làm Ộthằng nhỏỢ ở cửa hàng ựóng xén và bán sách báo ở của ông Ribo ở Luân đôn Công việc không kém phần vất vả nhưng bù lại là Faraday có rất nhiều sách báo ựể ựọc, ựể tự học Giờ mọi người ựược nghỉ, Faraday vẫn mặc nguyên quần áo lao ựộng, ngồi ngay sau bàn làm việc, mải mê ựọc sách, vừa ựọc vừa ghi chép Chắnh qua ựọc sách mà Faraday

ựã hiểu ra thiên hướng của mình: khoa học Faraday ựặc biệt ưa thắch tìm ựọc, tìm học các sách về hoá học và ựiện Chàng trai trẻ Faraday tâm ựắc lắm với một lời khuyên tìm thấy trong quyển sách Ộ Tri thức tới từ thực nghiệmỢ Thế là không

Hình 3.1 : Faraday(1791-1867)

Trang 28

những ựọc sách, ghi chép lại những ựiều cần học, Faraday còn cố gắng làm các thực nghiệm Faraday ựã thử cọ xát miếng len vào ựũa thuỷ tinh ựể sản sinh ra tĩnh ựiện, có khả năng hút giấy vụn; ựã chế tạo ựược bộ pin Volta từ miếng ựồng, miếng thiếc thả trong lọ nước muốiẦChẳng có tiền ựể mua các chai lọ, dụng cụ thắ nghiệm thì Faraday nhặt nhạnh chai lọ bỏ ựi của các cửa hàng dược phẩm Có chút tiền thưởng nào của ông Ribo hay là của cha mẹ cho là Faraday mua hóa chất, mua giấy thử

Cái nghèo khó ựã cản trở biết bao nhiêu ựiều Farday muốn làm Cuối cùng, nhờ ắt siling của anh trai tặng, Faraday ựã ựược tới dự buổi giảng của giáo sư Tatum Ông luôn luôn ựến sớm ựể tìm ựược chỗ nghe giảng tốt nhất Nghe giảng xong, ông lại thức thâu ựêm ựể ghi chép lại cẩn thận lại những ựiều ghi vội ựược ở buổi diễn giảng

Ngày 29/2/1812, Faraday chọn bộ quần áo tươm tất nhất, xúc ựộng bước vào gian phòng rộng lớn của toà nhà có gắn biển Ộ Hội khoa học Hoàng Gia AnhỢ nghe giáo sư Davy giảng bài Faraday cố nghe, cố ghi không sót một lời nào của giáo sư Trở về cửa hàng ông lại chấn chỉnh, ghi lại, vẽ lại những hình vẽ về những bài giảng ựó trong cuốn vở rất ựẹp, có nhãn ựề bên ngoàiỢ Những bài giảng của giáo sư H DavyỢ

Tự học, rồi theo các bài diễn giảng của giáo sư Tatum, giáo sư Davy, Faraday hoàn toàn bị thu hút bởi sự hấp dẫn của hoá học, ựiện học Ông quyết ựịnh theo ựuổi khoa học Ông ựã viết thư cho ngài Benxơ, chủ tịch Hội ựồng khoa học Hoàng Gia Anh nhờ giúp ựỡ, nhận cho làm bất cứ việc gì phục vụ khoa học của Hội nhưng không có thư hồi âm Không cam chịu, ông ựã viết thư cho giáo sư Davy, kể với giáo sư lòng khát khao ựược hiến thân cho khoa học của mình, quá trình tự học, ngọn lửa ựược bùng lên trong anh khi ựược những bài giảng của giáo

sư Davy khơi dậyẦ Ông ựem lá thư và cuốn vở ựóng rất ựẹp ghi những bài giảng của giáo sư Davy gửi tới nhà ông

Ngày 1/3/1813, ông ựược chấp nhận làm phụ tá ở phòng thắ nghiệm Hội khoa học Hoàng gia Ông ựã bước vào thánh ựịa khoa học như thế

Năm 1813, Faraday lần ựầu tiên tham gia tiến hành phát hiện khoa học, phát hiện ra nguyên tố Iot

Năm 1816, vừa tròn 25 tuổi, Faraday viết bản báo cáo khoa học ựầu tiên ựược ựăng ở tạp chắ ỘKhoa họcỢ của hội khoa học Hoàng gia Anh, và ông ựã ựược mời làm cộng tác viên biên tập của tạp chắ

Năm 1817, Faraday công bố ựược 6 luận văn khoa học

Năm 1818, ông công bố ựược 11 luận văn khoa học Các luận văn ựó phần lớn là về phân tắch hóa học đó là những thành tựu ựầu tiên, tuy không thật lớn nhưng ựã tạo tiền ựề vững chắc cho Faraday tiếp tục vươn lên phắa trước

Tháng 6/1821, ông bắt ựầu nghiên cứu về ựiện và từ

Ngày 23 tháng 9 năm 1821, có thể xem là ngày Faraday tạo ra cho loài người chiếc Ộmô tơ ựiệnỢ ựầu tiên Tuy nhiên trong luận văn Ộ Về những chuyển ựộng ựiện từ mớiỢ không những không ựược tán thưởng mà lại nhận ựược sự lên

án cho rằng ông cướp công nghiên cứu của tiến sĩ Vônlaxtơn

Trang 29

Ngày lễ giáng sinh năm 1821, gạt ngoài tai những hiểu lầm, Faraday tiếp tục thí nghiệm về ñiện từ Tiến sĩ Vônlaxton ñã tới xem Faraday làm thí nghiệm và

ñã công nhận thành công của ông

Từ ñầu năm 1823, ñề tài nghiên cứu về Clo của Faraday cũng có nhiều tiến triển rất lớn Ông ñã tìm ñược phương pháp hóa lỏng các chất khí dưới tác dụng của áp suất và sự làm lạnh hỗn hợp khí Áp dụng phương pháp này ñã thu ñược Clo, khí sunfuarơ, cacbonic, ammoniac, hydro sunfua ở thể lỏng Những thành công ñó không chỉ thấm ñẫm công sức, mồ hôi mà cả máu của Faraday Ngoài ra ông ñã tìm ñược chất mới ñó là benzen

Ngày 8 tháng 1 năm 1824, Hội Hoàng gia Anh tuyển chọn Faraday làm hội viên Khi ñược hỏi về bí quyết ñể thành công, ông ñã lời rất ngắn gọn: “ Quên mình vì khoa học”

Năm 1825, ông ñược phong làm giám ñốc phòng thí nghiệm Hội khoa học Hoàng gia London

Năm 1827, ông ñược phong hàm giáo sư ñại học Hoàng gia Trường ñại học Oxford (Anh) ñã tặng ông học vị tiến sĩ danh dự Ông là viện sĩ của 18 viện hàn lâm khoa học trên thế giới Giới khoa học coi Faraday là một nhà bác học thuộc vào số những người giỏi nhất của thế kỉ XIX

Từ năm 1822 ñến năm 1831, ông dồn sức cho ñề tài “Biến từ thành ñiện” Tháng 8 năm 1831, ở một lần làm thí nghiệm, Faraday nhận thấy kim ñiện

kế mắc ở một cuộn dây bỗng nhảy lên khi ông nối ñiện vào một dây dẫn khác ñã ñược cuộn xoắn ốc trên một lõi giấy

Ngày 28 tháng 10 năm 1831, Faraday ñã tạo ra một dụng cụ tạo dòng ñiện cảm ứng liên tục

Ngày 24 tháng 11 năm 1831, Faraday công bố tại Hội Hoàng gia London phát hiện của mình về hiện tượng cảm ứng ñiện từ và các ñịnh luật có liên quan, gây chấn ñộng dư luận giới khoa học các nước

Sau thành công vang dội trên, Faraday còn từ dụng cụ phát hiện ñơn giản ñầu tiên của mình chế ra “Chiếc máy phát ñiện cảm ứng ñiện từ” ñược áp dụng và thực tiễn bằng cách ñặt nhiều nam châm lên một ñĩa quay, cho quay ngang những ống dây ñặt ñứng yên theo chu vi của ñĩa Các dòng ñiện cảm ứng xuất hiện trên các ống dây dẫn ñược gộp lại với nhau sẽ tạo nên dòng ñiện mạnh có giá trị sử dụng trong sản xuất và ñời sống

Faraday ñược xem là người sáng lập lý thuyết ñiện từ trường Chính ông là người ñã ñưa vào vật lý những thuật ngữ “ ñường sức”, “ trường vật lý”, “ từ trường”

Năm 1831, một số hãng kinh doanh ở London mời Faraday cộng tác, tham gia kiểm nghiệm chất lượng hàng hoá, với thù lao gấp hàng chục lần số lương chính của ông Song rồi ông cũng không làm vì dành thời gian cho những ñề tài nghiên cứu mới

Năm 1843, bằng thực nghiệm, ông chứng minh ñịnh luật bảo toàn ñiện tích Farday còn nghiên cứu ảnh hưởng của ñiện môi ñối với tương tác ñiện, lần ñầu tiên ñưa ra khái niệm “ thấm ñiện môi”

Trang 30

Năm 1856, ông ñưa ra ý kiến về bản chất sóng ñiện từ ánh sáng

Năm 1833-1834, ông tìm ra hai ñịnh luật hướng cơ bản của ñiện phân: Khối lượng của chất bị chuyển hoá trong quá trình ñiện phân tỷ lệ thuận với ñiện lượng

ñi qua dung dịch chất ñiện phân (ðịnh luật thứ nhất) và với ñương lượng hoá học của chất chứa trong chất ñiện phân (ðịnh luật thứ hai) Faraday ñã xác ñịnh ñược

ñiện lượng cần thiết ñể tách một ñương lượng gam các chất khác nhau tại ñiện cực khi ñiện phân Chính ông ñã ñưa vào khoa học những thuật ngữ cơ bản như: chất ñiện phân, ñiện cực, anôt, catôt, cation, anion, ion, sự ñiện phân

Faraday cũng là một trong những người tiên phong trong việc nghiên cứu phản ứng xúc tác, ñóng vai trò lớn trong việc nghiên cứu hiện tượng ñồng phân… Những ñóng góp của Faraday ñã góp phần ñặt nền móng cho ñiện hóa học, có ảnh hưởng tới sự phát triển các ngành khác trong hóa học

Năm 1857, vị chủ tịch Hội khoa học Hoàng gia Anh lúc ñó qua ñời Hội ñồng học thuật của hội nhất trí ñề cử Faraday kế nhiệm Song Faraday cũng từ chối chức vụ “vinh dự cao nhất và có hưởng thụ cao” ñó

Faraday mất ngày 25 tháng 8 năm 1867 và mọi người an táng ông ở nghĩa

trang quê hương, bên cạnh mấy người thân như ñúng nguyện vọng của ông: “ Là người bình thường, sau khi chết tôi vẫn là người bình thường”

Trên tấm bia mộ rất bình thường của ông có khắc ba hàng chữ:

Michael Faraday Sinh ngày 22 tháng 9 năm 1791 Mất ngày 25 tháng 8 năm 1867

3.2.1 Sự phân cực ñiện môi, hằng số ñiện môi

Faraday ñã làm thí nghiệm với ñiện nghiệm và tụ ñiện, thấy rằng khi ñặt chất ñiện môi vào tụ ñiện thì ñiện dung của nó tăng lên Khi chất ñiện môi chiếm ñầy khoảng không gian của tụ ñiện thì ñiện dung của nó tăng lên ε lần

ε phụ thuộc vào bản chất và tính chất của chất ñiện môi (t0, p,…) ta gọi là hằng số ñiện môi

Thực nghiệm chứng tỏ rằng ñối với mọi chất ñiện môi thì ε>1

và trong chân không thì ε=1

Ta hãy lấy một tụ ñiện, thí dụ tụ phẳng có ñiện dung C0 Ta tích ñiện cho nó bằng một nguồn có hiệu ñiện

thế V1-V2 ðiện tích của tụ là : Q= C0(V1- V2)

Bây giờ ngắt tụ ñiện ra khỏi nguồn, khi ñó Q không ñổi và thế

hiệu 2 bản vẫn là V1- V2

ðưa tấm ñiện môi chiếm ñầy 2 bản tụ Q vẫn không ñổi

nhưng hiệu ñiện thế giữa 2 bản giảm ñi ε lần, ñiều này chứng

tỏ ñiện dung tăng lên ε lần: C=εC0

Vì hiệu ñiện thế giảm, mà V1- V2= Ed nên E giảm

Trang 31

Sự xuất hiện ñiện tích trái dấu trên chất ñiện môi, gọi là sự phân cực của chất ñiện môi ðiện tích này gọi là ñiện tích phân cực

Hiện tượng phân cực trên ñiện môi giống như hiện tượng hưởng ứng trên ñiện dẫn, nhưng khác nhau về căn bản do các phần tử liên kế chặt chẽ với các phân tử khác

Và khi cóE≠0

r

các phân tử chất ñiện môi tạo thành các lưỡng cực ñiện

Bề mặt chất ñiện môi xuất hiện các ñiện tích liên kết, lớp ñiện tích này mất ñi khi

Trong tất cả các trường hợp, tại các ñiện cực ñều xuất hiện chất mới, ñó chính là bản chất của chất ñiện phân

Thực nghiệm cho thấy ion (-) (cation) xuất hiện ở cực (+), kim loại hay hidro luôn tạo thành ion (+) (anion) xuất hiện ở âm cực

ðiện phân cùng một chất sẽ cho kết quả khác nhau nếu các chất ở các cực khác nhau

Hình 3.5

+ + + +

- +

Trang 32

3.2.3 ðịnh luật Faraday về ñiện phân

3.2.4.1 ðịnh luật Faraday 1

Khối lượng chất thoát ra ở ñiện cực tỉ lệ với lượng ñiện chạy qua bình ñiện phân : M= k.Q

Q : ñiện tích chạy qua bình

K : ñương lượng ñiện hóa, k có trị số bằng khối lượng chất thoát ra khi lượng ñiện chạy qua bình là một ñơn vị ñiện tích

Với I không ñổi: Q = I.t ( t : thời gian dòng ñiện chạy qua)

=> M = kIt

+ Kiểm nghiệm ñịnh luật Faraday 1

Gọi Q1, Q2, Q3 là lượng ñiện chạy qua bình ñiện phân 1, 2, 3

Nếu 3 bình như nhau :

Giá trị ñương lượng ñiện hóa của một số

Hình 3.7

Trang 33

C : hằng số tỉ lệ có giá trị như nhau với tất cả các chất

Kiểm nghiệm ñịnh luật Faraday 2, 3 bình ñiện phân mắc như hình vẽ

Gọi m1, m2, m3 là khối lượng chất thoát ra ở ñiện cực: A1, A2, A3 khối lượng nguyên tử: Z1, Z2, Z3 là số hóa trị :

Ta thấy :

2 1 2 1 2

1

Z

Z A

A m

Có nghĩa là C như nhau với tất cả các chất

3.2.4.3 ðịnh luật Faraday dạng chung

hay nếu ñiện lượng chạy qua bình ñiện phân là F thì khối

lượng chất thoát ra bằng ñương lượng hóa học

Z

A

Thực nghiệm chứng tỏ: F= 9,65.10-7 (C)

3.2.4 Thí nghiệm Faraday về hiện tượng cảm ứng ñiện từ

Các dụng cụ thí nghiệm của Faraday bao gồm: một mạch có nguồn ñiện có nguồn (gọi là mạch nguồn) và một mạch không có nguồn (gọi là mạch thử); trong mạch

Hình 3.9: Thí nghiệm về sự quay của dòng ñiện và của từ

Trang 34

thử có một cuộn dây (cuộn 1) mắc nối tiếp với ñiện kế G Ở mạch nguồn có cuộn dây 2 ñặt cạnh cuộn dây 1

ðiện kế G cho ta biết rằng: trong mạch thử có xuất hiện một dòng ñiện mỗi khi dòng ñiện trong mạch nguồn biến thiên; hơn nữa dòng ñiện xuất hiện trong mạch thử không phụ thuộc vào cách ta biến ñổi dòng ñiện trong mạch nguồn như bằng cách ñóng hay ngắt mạch nguồn hoặc cho ñiện trở trong mạch ñó biến thiên nhờ biến trở Như vậy, dòng ñiện biến thiên trong mạch nguồn ñã gây ra ở không gian xung quanh một từ truờng biến thiên, và chính từ trường biến thiên này làm xuất hiện dòng ñiện trong mạch thử

Nếu ta giữ cho dòng ñiện trong mạch nguồn không ñổi thì dòng ñiện trong mạch thử cũng xuất hiện khi có sự chuyển ñộng tương ñối giữa cuộn dây 1 và 2 trong mạch thử và mạch nguồn Trong trường hợp bỏ mạch nguồn ñi và cho nam châm vĩnh cửu lại gần hoặc ra xa cuộn dây 1 hoặc mạch thử, ta vẫn thấy xuất hiện dòng ñiện trong mạch thử

Hình 3.11: Hình thí nghiệm về từ trường của Faraday

G

12SN

Hình 3.10

Trang 35

Qua một loạt thí nghiệm như trên, Faraday ñã rút ra kết luận tổng quát: mỗi khi từ thông biến thiên qua mạch kín biến thiên thì trong mạch xuất hiện dòng ñiện Nói cách khác: sự biến thiên của từ thông qua mạch là nguyên nhân sinh ra dòng ñiện trong mạch và dòng ñiện ấy chỉ tồn tại trong thời gian từ thông qua mạch thay ñổi Sự biến thiên này có thể xảy ra theo 2 cách: hoặc là mạch kín ñứng yên trong từ truờng biến thiên theo thời gian hoặc là mạch kín (hay là một phần của mạch), chuyển ñộng trong từ trường không ñổi Dòng ñiện phát sinh ở trong mạch mỗi khi từ thông biến thiên qua nó gọi là dòng ñiện cảm ứng Hiện tượng phát sinh dòng ñiện cảm ứng như vậy gọi là hiện tượng cảm ứng ñiện từ Sự xuất hiện dòng ñiện cảm ứng trong mạch kín chứng tỏ trong mạch kín ñã xuất hiện một suất ñiện ñộng mà người ta gọi là suất ñiện ñộng cảm ứng

3.2.5 Hiện tượng cảm ứng ñiện từ :

Qua một loạt thí ngiệm, Faraday ñã rút ra kết luận tổng quát: mỗi khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch xuất hiện dòng ñiện cảm ứng Nói cách khác: sự biến thiên từ thông qua mạch là nguyên nhân sinh ra dòng ñiện trong mạch và dòng ñiện ấy chỉ tồn tại trong thời gian từ thông qua mạch thay ñổi

Sự biến thiên này có thể xảy ra theo hai cách: hoặc là mạch kín ñứng yên trong từ trường biến thiên theo thời gian hoặc là mạch kín hay một phần của mạch chuyển ñộng trong từ trường không ñổi Dòng ñiện phát sinh ở trong mạch mỗi khi từ thông qua nó biến thiên gọi là dòng ñiện cảm ứng Hiện tượng phát sinh dòng ñiện cảm ứng như vậy gọi là cảm ứng ñiện từ Sự xuất hiện dòng ñiện cảm ứng trong mạch kín chứng tỏ trong mạch kín ñã xuất hiện một suất ñiện ñộng mà người ta gọi là suất ñiện ñộng cảm ứng

3.3 Phát minh quan trọng : Máy phát ñiện

3.3.1 Lịch sử:

Trước thời ñại của Faraday thì cách duy nhất ñể sản xuất ra dòng ñiện là từ các bộ ắcquy tạo ñiện Dòng ñiện từ bình ắcquy không mạnh lắm- nó sẽ không ñủ mạnh cho nhu cầu công suất thời nay

Vào năm 1831 Faraday có một khám phá quan trọng Trong khoảng 10 năm ông ñã nghĩ rằng các thỏi nam châm có thể ñược dùng ñể tạo ra dòng ñiện Ông tạo ra máy phát ñiện ñầu tiên Trong máy phát ñiện ñầu tiên, một ñĩa bằng ñồng ñược quay giữa hai cực của một nam châm hình chữ U Sau ñó, một cuộn dây kim loại ñược dùng thay cho chiếc ñĩa ñồng Và người ta nhận thấy rằng dòng ñiện tạo

ra mạnh hơn ñơn giản chỉ bằng cách quấn nhiều vòng dây qua thỏi nam châm có

từ tính cao Các máy phát ñiện cung cấp ñiện cho thế giới hiện ñại của chúng ta ñược làm bằng các thỏi nam châm có quấn các cuộn dây Bánh xe nước hay các ñộng cơ chạy bằng hơi nước ñược dùng ñể vận hành các máy phát ñiện

Thành quả lớn nhất của Faraday ñến khi ông quấn hai cuộn dây cách ñiện xung quanh một vòng kim loại, và phát hiện rằng, mỗi khi cho dòng ñiện chạy qua cuộn dây này thì lập tức có một dòng ñiện ñược sinh trong cuộn dây kia Hiện tượng này ñược gọi là hỗ cảm Dụng cụ cuộn dây - vòng kim loại này vẫn còn ñược trưng bày tại Học Viện Hoàng Gia Trong các thí nghiệm tiếp theo, ông thấy rằng, nếu ông di chuyển thanh nam châm qua cuộn dây, một dòng ñiện sẽ chạy

Trang 36

trong cuộn dây Dòng ñiện cũng sẽ xuất hiện nếu cuộn dây di chuyển qua thanh nam châm ñứng yên Thí nghiệm của ông cho thấy rằng sự thay ñổi từ trường tạo

ra dòng ñiện Mối quan hệ này ñược toán học hóa bởi James Clerk Maxwell với tên “ðịnh luật cảm ứng Faraday”, một trong bốn phương trình Maxwell Những phương trình này ngày nay ñược biết ñến với tên gọi lý thuyết trường

Vào năm 1831-1832, Michael Faraday ñã phát hiện ra rằng một chênh lệch ñiện thế ñược tạo ra giữa hai ñầu một vật dẫn ñiện mà nó chuyển ñộng vuông góc với một từ trường Ông cũng ñã chế tạo máy phát ñiện từ ñầu tiên ñược gọi là "ñĩa Faraday", nó dùng một ñĩa bằng ñồng quay giữa các cực của một nam châm hình móng ngựa Nó ñã tạo ra một ñiện áp DC nhỏ và dòng ñiện lớn

Sau này Faraday sử dụng nguyên lý này ñể tạo ra dynamo, nguồn gốc của máy phát ñiện ngày nay

3.3.2 Cấu tạo:

1 ñĩa ñồng

Nam châm chữ U

ðĩa ñồng ñược quay giữa 2 cực nam châm chữ U

Sau ñó cuộn dây kim loại ñược dùng thay cho ñĩa ñồng

Hình 3.11: Máy phát ñiện

Trang 37

3.3.3 Nguyên tắc hoạt động:

ðặt một đĩa đồng cĩ thể quay trịn quanh một trục vào giữa hai cực nam châm Dùng dây dẫn nối trục đĩa đồng và mép đĩa đồng với một điện kế Khi quay đĩa đồng thì kim điện kế cứ lệch hồi, chứng tỏ rằng dịng điện cảm ứng sinh ra là liên tục, hơn hẳn dịng điện của pin Volta

3.4 Giá trị khoa học của các phát minh :

Nhờ các thí nghiệm của Faraday, người ta đã xác định được độ lớn của suất điện động cảm ứng Sau khi sáng tạo ra động cơ điện đầu tiên, Faraday đã để cho những người khác đưa vào sử dụng thực tế kiến thức mới này

Một năm sau, nhà phát minh người Pháp Hippolyte Pixii cải tiến đĩa Faraday và chế tạo ra máy phát dịng xoay chiều đầu tiên, cịn gọi là dynamo, biến chuyển động quay cơ học thành một dịng điện biến thiên Khơng lâu sau, ơng đã cải tiến mẫu thiết kế này với một cơ chế bật mở biến đổi dịng điện xoay chiều thành một chiều

Năm 1834, Heinrich Friedrich Emil Lenz, nhà vật lý ðức đã suy ra định luật Lenz tiên đốn hướng chạy của dịng điện cảm ứng

Năm 1846, nhà vật lý ðức Wilhelm Weber nỗ lực hợp nhất các kết quả phân tích lý thuyết và thực nghiệm của Ampere, Faraday cùng những nhà khoa học khác trong sự phát triển về một lí thuyết điện từ bao hàm các lực giữa các hạt điện tích đang chuyển động Mặc dù lí thuyết của ơng khơng được quan tâm nhưng cơng trình này đã đi trước nhiều tiến bộ khác trong lĩnh vực điện và từ

Những phát minh thực nghiệm của Faraday được mọi người biết đến và cơng nhận Chúng mang lại cho ơng một uy tín khoa học rất lớn ngay từ khi ơng cịn sống

Tuy nhiên thời đại của ơng vẫn là thời đại của tác dụng xa, vì vậy những quan điểm lý thuyết của ơng vấp phải sự phản đối của các nhà khoa học đương thời hoặc chí ít cũng chỉ gặp một thái độ lãnh đạm

Người đầu tiên đã chú ý đến lý thuyết đĩ một cách nghiêm túc đĩ là Maxwell, và điện động lực học Maxwell sau này là một học thuyết xây dựng trên

Là người khơng tham lam, khơng chạy theo vật chất, dám hy sinh lợi ích của bản thân để cống hiến cho khoa học

Trang 38

4 BENJIAMIN FRANKLIN

4.1 Cuộc ựời và sự nghiệp :

Benjamin Franklin sinh ngày 17 tháng 1 năm 1706 ở Boston Là một trong những người thành lập ựất nước nổi tiếng nhất của Hoa Kỳ

Năm 8 tuổi Franklin ựược cha cho ựi học một trường tiểu học, nhưng năm

10 tuổi ông ựã phải bỏ học vì sự nghèo túng của gia ựình nhưng lòng ựam mê học hỏi trong ông vẫn không hề suy giảm

Năm 12 tuổi, Franklin theo học nghề ở xưởng in của một người anh ruột của cậu Tuy ựiều kiện làm việc có hà khắc nhưng Franklin nhẫn nhịn chịu tất cả

ựể có cơ hội ựọc sách đêm ựến, khi mọi người ở ựấy hoặc ựi ựánh bạc, hoặc tới quán rượu, xem kịchẦthì Franklin chúi vào một góc phòng, thắp ngọn nến xin ở chỗ cha ựẻ ựể ựọc mê mải những cuốn sách vừa in xong Franklin còn kết bạn với mấy cậu bạn ở các nhà bán sách, ựể họ cho ông mượn sách ựọc

Năm 1723, do cuộc sống qua khắc khổ, ông ựã lên ựuờng ựi NewYork, London nhưng vẫn không tìm ựược ựường sống cho mình

Năm 1724, ông rời nước Anh trở lại Philadenphia ở Bắc Mỹ, làm công nhân tại một xưởng in Tại ựậy ông có cơ hội làm việc với những người có cùng

Hình 4.1: Franklin(1706-1790)

Trang 39

chí hướng Nhờ nỗ lực của ông, thư viện công cộng ñầu tiên toàn châu Mỹ ñã ra ñời ở Philañenphia

Franklin qua tự học hết sức khắc khổ ñã nắm vững ñược 5 thứ tiếng Pháp, Italia, Tây Ban Nha và tiếng Latinh…

Franklin nỗ lực phấn ñấu tự mài mò nghiên cứu, làm việc chuyên cần, kinh doanh luôn giữ tín nhiệm nên sự nghiệp của ông cũng thu họach thành công

Năm 24 tuổi, ông ñã lập ñược xưởng in của mình, và có ñiều kiện nghiên cứu nhiều ñề tài về khoa học tự nhiên và khoa học xã hội, sáng lập tờ báo “Tin tức Pensylvania” do anh vừa là chủ biên, vừa biên tập Cuốn sách Franklin sưu tầm các câu cách ngôn, các tri thức về các ngành và hướng dẫn cách thức tiêu dùng cần thiết… ñược mọi người ưa thích, ñược dịch ra 12 thứ tiếng

Tháng 2 năm 1751, Franklin cho xuất bản cuốn sách “ Thực nghiệm và quan sát về ñiện” Cuốn sách này ñã ñược xem là tác phẩm lý luận cơ sở của ñiện học, gây vang ñộng cả thế giới, mở ra con ñường rộng lớn cho sự phát triển của ñiện học Franklin từ ñó ñược coi là một trong những người sáng lập ngành ñiện học thế giới

Tháng 6 năm 1752, Franklin quên mình khám phá ra bí mật của sét, chứng thực ñược sét cũng là một hiện tượng phóng ñiện Sự phát hiện ra cột chống sét (cột thu lôi) giống như một chiếc chìa khóa mở tung cánh cửa của thế giới về ñiện,

cỗ vũ các nhà khoa học tiến quân vào thế giới của ñiện, ñưa ñiện vào phục vụ cuộc sống của loài người Những thành tựu phát minh về ñiện sau này cũng không thể tách khỏi những thành quả nghiên cứu của Franklin

Với phát minh ra cột thu lôi, các trường ñại học lớn trên thế giới lần lượt phong tặng ông học vị thạc sĩ danh dự Hội khoa học Hoàng gia Anh ñã tặng huy chương vàng ñể biểu dương thành tựu ông dành ñược trong thực nghiệm ñiện học Franklin ñược mời làm hội viên Viện hàn lâm khoa học Pháp (năm 1789) , Hội khoa học Hoàng gia Anh (năm 1756)

Franklin nổi tiếng về sự ham hiểu biết của ông, về các tác phẩm của ông (có tính phổ biến, tính chính trị và khoa học) và tính ña dạng của các lĩnh vực mà ông quan tâm Là một nhà lãnh ñạo của Thời ñại Khai Sáng, ông ñã có ñược công nhận, ủng hộ của cả các nhà khoa học và giới trí thức khắp Châu Âu Ông ñã thành công trong việc bảo ñảm về quân sự cũng như trợ giúp tài chính của Pháp, là một ñóng góp to lớn cho sự thắng lợi của cách mạng chống lại Anh Ông là người sớm

ñề xướng về sự thống nhất của các thuộc ñịa Các nhà sử gia gọi ông là "Người

Từ năm 1775 tới năm 1776, Franklin là Tổng giám ñốc Bưu ñiện thuộc ðại hội Thuộc ñịa

Trang 40

Từ năm 1785 tới năm 1788 là Chủ tịch Hội ñồng Hành pháp Tối cao Pennsylvania Franklin rất quan tâm tới khoa học và kỹ thuật, ông ñã thực hiện những thí nghiệm và phát minh nổi tiếng về ñiện, ngoài cột thu lôi còn có bếp lò Franklin, ống thông tiểu, chân nhái, harmonica, và kính hai tròng

Ông cũng ñóng vai trò quan trọng trong việc thành lập ðại học Pennsylvania và trường Franklin và Marshall Ông ñã ñược bầu làm chủ tịch ñầu tiên của Hội Triết học Mỹ, hội học thuật ñầu tiên tại Hoa Kỳ năm 1769 Ông ñược công nhận là người ña tài

Năm 1836, ông ñược bầu là thư ký, và sau ñó là thành viên của hội ñồng lập pháp bang Pensylvania, phó giám ñốc sở bưu ñiện Philadenphia

Tới cuối ñời, ông trở nên một trong những nhân vật có ảnh hưởng nhất ủng

hộ chủ nghĩa bãi nô

Ông qua ñời ngày 17 tháng 4 năm 1790

4.2 Kiến thức vật lý có liên quan:Vật dẫn trong ñiện trường

4.2.1 Hiện tượng ñiện hưởng

Có một vật dẫn A mang ñiện (+) ñặt gần vật dẫn B và C không mang ñiện, ghép sát nhau Ngay lúc ñầu B và C vẫn trung hòa về ñiện Sau ñó, ta thấy giữa hai ñầu

B và C xuất hiện hai lớp ñiện tích (-) và (+)

Nếu tách B và C rồi ñưa A ra xa thì ta thấy B mang ñiện (-) và C mang ñiện (+) Nếu không tách B và C ra mà ñưa A ra xa thì thấy ñiện tích hai ñầu B, C mất

ñi Sự xuất hiện ñiện tích trái dấu trên vật dẫn (lúc ñầu không mang ñiện) khi ñặt trong ñiện trường ngoài gọi là hiện tượng ñiện hưởng

Hình 4.2: Hai loại ñiện tích

A

Hình 4.3

+ + +

+ +

-

S

dS ’

dS

Định dạng
Số trang	95
Dung lượng	0,92 MB