lore

Chương 46: Điện từ cảm ứng

7,302 Nhấn vào nội dung để bình luận hoặc báo lỗi.

Ánh mắt của tất cả mọi người đều hướng về bục phát biểu; mọi người đều muốn biết rằng thành tựu nào đã khiến ông Michael Faraday – người luôn điềm tĩnh và bình thản như vậy – lại vui mừng đến thế.

Faraday cười nói: “Tôi tin rằng nhiều người trong số các bạn ở đây đều biết rằng, thực ra, nghiên cứu về điện và từ học trên thế giới đã được tiến hành trong nhiều năm rồi.

Nhưng vào những ngày đầu, các nhà khoa học đều cho rằng đây là hai lĩnh vực hoàn toàn độc lập với nhau.

Tuy nhiên, các doanh nhân lại có quan điểm khác chúng tôi.

Bởi vì vào thế kỷ 18, một doanh nhân người London đã có một phát hiện đáng ngạc nhiên: một thùng dụng cụ bằng sắt của ông ta sau khi bị sét đánh đã bỗng nhiên có tính từ.

Sự bất đồng giữa các nhà khoa học và các doanh nhân này chỉ được giải quyết vào năm 1820, khi nhà khoa học người Đan Mạch Hans Oersted tiến hành một thí nghiệm.

Ông đặt một sợi dây điện song song với một cây kim nam châm, và ngay khi dòng điện được kích hoạt, ông đã ngạc nhiên khi thấy cây kim nam châm bắt đầu dao động.

Sau nhiều lần thử nghiệm lặp đi lặp lại, Oersted xác nhận rằng đây không phải là sự trùng hợp ngẫu nhiên. Ngay sau đó, ông công bố một bài báo có tên “Thí nghiệm về tác động của dòng điện lên kim nam châm”, và giới khoa học gọi phát hiện vĩ đại này là “hiệu ứng từ của dòng điện”.

Kể từ đó, chúng tôi – những nhà khoa học non nớt – cuối cùng cũng nhận ra rằng điện có thể tạo ra từ trường.

Và khi tôi được sự chỉ đạo của người thầy yêu quý của mình là Humphry Davy để chuyển sang nghiên cứu lĩnh vực điện học, ý tưởng đầu tiên của tôi là: nếu điện có thể tạo ra từ trường, thì liệu từ trường có thể tạo ra điện không?

Vì suy đoán này, trong những năm qua, tôi đã tiến hành vô số thí nghiệm, và cuối cùng, cách đây không lâu, tôi đã tìm ra một câu trả lời đáng ngạc nhiên.

Điện có thể tạo ra từ trường, và từ trường thực sự cũng có thể tạo ra điện. Điện học và từ học không phải là hai lĩnh vực độc lập với nhau, mà là hai lĩnh vực có mối liên hệ mật thiết với nhau, tạo thành một thể thống nhất!”

Nói xong, Faraday kéo bỏ tấm vải đen che phủ trên bàn thí nghiệm.

Trước mắt mọi người xuất hiện một vòng sắt tròn dài sáu inch, được quấn kín bằng vải trắng; ở hai nửa bên trái và bên phải của vòng sắt, lần lượt được quấn hai sợi dây đồng cách điện.

Sợi dây đồng ở nửa bên trái được nối với một bộ pin tự chế, tạo thành một mạch điện độc lập.

Còn sợi dây đồng ở nửa bên phải chỉ được nối với một ampe kế.

Faraday nhiệt tình giải thích cho mọi người: “Như các bạn thấy đây, hai

Vì vậy, theo lẽ thông thường của chúng ta, ngay cả khi mạch A được cấp điện, kim chỉ nam của ampe kế trong mạch B cũng sẽ không bị nghiêng về phía nào cả.

Nhưng liệu sự thật có thực sự như vậy không?

Faraday mỉm cười và tiến lên phía trước; ông nhẹ nhàng bật công tắc của mạch A.

Dưới ánh mắt chăm chú của mọi người, tất cả những ai có mặt ở đó đều nhận thấy rằng kim chỉ nam của ampe kế trong mạch B đã hơi nghiêng về phía thuận chiều kim đồng hồ, nhưng ngay sau đó lại quay trở về vị trí ban đầu.

Khi Faraday tắt công tắc, kim chỉ nam lại bắt đầu nghiêng về phía ngược chiều kim đồng hồ.

“Trời ạ!”

“Điều này là sao vậy?”

Một người hoảng sợ hỏi: “Thưa ông Faraday, có phải việc ông lay động cái bàn đã gây ra hiện tượng này không ạ?”

Faraday đáp một cách hài hước: “Mặc dù Học viện Hoàng gia luôn thiếu kinh phí, nhưng chúng tôi cũng không đến nỗi nghèo đến mức không thể mua được một chiếc bàn thí nghiệm phù hợp. Nếu các bạn không tin, hãy tự mình thử xem. Bây giờ, tôi sẽ rời khỏi mặt bàn.”

Ông mời người đã đặt câu hỏi lên sân khấu; người đó đã thử đi thử lại khoảng bảy tám lần và kiểm tra kỹ lưỡng chiếc bàn thí nghiệm, sau đó mới thốt lên:

“Mặc dù tôi biết mỗi buổi thuyết trình của ông đều rất hay, nhưng lần này chắc chắn là tuyệt vời nhất từ trước đến nay! Xin cho phép tôi, thay mặt cho tất cả khán giả có mặt ở đây, một lần nữa bày tỏ lòng kính trọng sâu sắc nhất đối với ông.”

Nói xong, người đó cởi chiếc mũ xuống và cúi đầu nhẹ nhàng.

Dưới khán đài, tiếng vỗ tay lại một lần nữa vang lên không ngớt.

Chính lúc này, một người đàn ông khác đứng dậy trên sân khấu và đặt ra câu hỏi:

“Thưa ông Faraday, tôi không có ý xúc phạm, nhưng tôi nghĩ có lẽ chiếc vòng sắt mà ông sử dụng trong thí nghiệm đang bị rò điện? Dù sao thì cả hai mạch điện đều được nối vào chiếc vòng sắt đó; mặc dù ông đã dùng vải trắng để cách điện, nhưng có lẽ vẫn có dòng điện chạy qua chiếc vòng sắt đó.”

Nghe thấy câu hỏi này, Faraday không trả lời trực tiếp, mà cười và nói: “Nếu vậy, xin hãy xem thí nghiệm thứ hai này.”

Nói xong, ông lại kéo bỏ tấm vải đen trên một chiếc bàn thí nghiệm khác.

Lần này, thiết bị thí nghiệm đơn giản hơn nhiều: chỉ có một chiếc ampe kế, một cuộn dây rỗng được quấn bằng dây đồng, và hai đoạn dây đồng nối chúng lại với nhau.

Faraday lấy ra một viên nam châm từ túi quần và đặt nó vào bên trong cuộn dây rỗng. Khi viên nam châm đi qua cuộn dây và rơi xuống mặt bàn, kim

Faraday cười nói: “Thưa ngài, ngài đã thấy rồi đấy. Lần này, tôi thậm chí còn không sử dụng bất kỳ loại pin nào cả.”

Mọi người trong khán phòng đều reo lên: “Chúa ơi! Có lẽ đây là phát hiện vĩ đại nhất của năm nay!”

“Thưa ông Faraday, việc kết hợp điện học và từ học lại với nhau có thể giúp ông sánh ngang với Ngài Isaac Newton.”

Trước những lời khen ngợi của khán giả, Faraday chỉ gật đầu nhẹ để đáp lại; khuôn mặt ông tràn ngập nụ cười rạng rỡ. Mặc dù việc công trình khoa học của mình được công nhận khiến ông rất vui, nhưng ông vẫn không quên sứ mệnh của mình.

Việc tiến hành thí nghiệm chỉ là bước đầu tiên mà thôi. Điều quan trọng nhất là phải rút ra kinh nghiệm từ những thí nghiệm đó, tổng kết thành những luận điểm có thể được kiểm chứng lặp đi lặp lại, đồng thời giải thích nguyên nhân và quá trình xảy ra các hiện tượng đó.

Phía dưới khán đài, Elder nhìn thấy Faraday thực hiện những thí nghiệm như phép thuật, và nghe ông nói về những thuật ngữ như “đường từ”, anh cảm thấy đầu óc mình quay cuồng, không hiểu gì cả.

Anh dùng khuỷu tay đẩy vào vai Arthur bên cạnh và thì thầm: “Cậu hiểu không?”

Arthur nhướng mày và nháy mắt với anh: “Hiểu một chút thôi. Thành thật mà nói, đây là lần thứ hai tôi nghe rồi.”

“À? Trước đây cậu đã lén lút đến nghe buổi thuyết trình à? Sao không nói với tôi chứ?”

“Thôi kệ, vậy thì hãy giải thích cho tôi nghe về những cái đường từ rối ren kia, và cách phân biệt hướng dòng điện với hướng từ trường đi.”

“Thật là khó hiểu quá… Tôi cũng vất vả mới đến nghe buổi thuyết trình này, ít ra cũng phải học được điều gì đó chứ. Nếu không, sau này khi nói chuyện với những cô gái yêu thích khoa học, tôi sẽ không biết phải nói gì cả.”

Arthur nói: “Tôi sẽ dạy cậu một cách dễ nhớ hơn nhé.”

Elder tò mò hỏi: “Cách nào vậy?”

Arthur giải thích: “Nếu bạn muốn phân biệt hướng dòng điện, hãy giơ tay phải lên. Bốn ngón tay úp sát vào nhau, ngón tay cái vuông góc với ba ngón còn lại. Đúng rồi, năm ngón tay đều phải nằm trên cùng một mặt phẳng.”

Sau đó, hãy đặt lòng bàn tay hướng về phía cực Bắc của từ trường, và ngón tay cái hướng về phía dòng điện chạy qua vật dẫn – đó chính là hướng mà nam châm sẽ rơi xuống.

Như vậy, bốn ngón tay còn lại sẽ chỉ hướng của dòng điện cảm ứng được tạo ra.

Nghe xong, Elder ngạc nhiên: “Arthur! Cậu thật là thiên tài! Làm sao cậu lại nghĩ ra cách này được?”

Arthur không trả lời câu hỏi đó, mà hỏi lại: “Cậu có muốn học cách xác định hướng lực tác đ

1/1 0%