Vývoj názorů na podstatu elektřiny (50)

Vývoj názorů na podstatu elektřiny (50)

Ing. Josef Heřman, CSc.

Henryho výzkumy
V souvislosti s Henryho výzkumem elektromagnetů se někdy v historických pracích uvádí, že Joseph Henry mohl v roce 1830, tedy o rok dříve než Faraday, dospět k objevu elektromagnetické indukce. Byl však v té době velmi zaměstnán, ve svém výzkumu nemohl dost dobře pokračovat, a tudíž jej odložil. Rovněž o tom pravděpodobně nikde nepublikoval ani zmínku – věrohodný a spolehlivý doklad tudíž neexistuje. Proto je priorita objevu elektromagnetické indukce jednoznačně přisuzována Michaelu Faradayovi. Ten rovněž jako první o svém objevu zveřejnil informace. Sám Joseph Henry ale za objevitele elektromagnetické indukce uznával Faradaye.

Za svým způsobem vizionářský experiment lze označit Henryho pokus indukčně přenést oscilace mezi dvěma závity, z nichž jeden byl uložen ve sklepě a druhý v prvním poschodí budovy, tedy na vzdálenost asi 30 stop (stopa – foot; 1 ft = 0,304 799elka umístěná v druhém závitu. Přestože tomuto jevu nerozuměl a nevysvětlil ho, pracoval již tehdy s elektromagnetickými vlnami (byly objeveny o několik desítek let později).

O experimentech Josepha Henryho v Albany s výkonnými elektromagnety se Faraday dozvěděl roku 1831. Henry stejně jako Faraday byl velmi schopný experimentátor. V této oblasti byl ale mezi nimi patrný rozdíl: zatímco Faraday dovedl navrhnout geniální uspořádání experimentu k zaznamenání i těch nejslabších účinků, Henry se při svých experimentech snažil tyto nepatrné efekty enormně zvýraznit.

Pedagogická činnost Josepha Henryho
V říjnu 1832 přijal Henry profesorskou stolici na College of New Jersey (nyní Princentonská univerzita). V období od jeho nástupu do Princentonu do jeho první cesty do Evropy roku 1837 byla jeho výzkumná aktivita – pravděpodobně v důsledku pedagogické činnosti – slabší. Při své první návštěvě Evropy se Henry poprvé setkal s Faradayem. Při té příležitosti Faraday pozval svého amerického kolegu do Royal Institution k přednášce na téma matematická teorie elektromagnetismu. Představoval si totiž Henryho jako pokračovatele Ampávání v přednášce nesplnil. Na rozdíl od Faradaye měl velmi dobré znalosti matematiky a oceňoval nutnost zobecnění experimentálních poznatků matematickou formulací. To jej však přivedlo i k odmítání hrubého bakonismu jako vědecké metody a k preferování tvorby hypotéz jako základního kroku ve výzkumu.

Vědecká dráha Josepha Henryho
Počátkem prosince 1846 byl Joseph Henry zvolen tajemníkem Smithsonian Institution (Smithsonův ústav) ve Washingtonu D. C. Henry činnost ústavu zformoval podle svých představ. Nesoustřeďoval se jen na popularizaci vědy a vědeckou výchovu veřejnosti, ale na konkrétní podporu výzkumu a šíření a prosazování vědeckých objevů a vynálezů. Jedním z jeho významných počinů bylo založení Bureau of International Exchanges v roce 1850, mezinárodního systému pro výměnu vědeckých publikací a předmětů a mezinárodního katalogu vědecké literatury.

Sir Anthony Carlisle (* 1768, Stillington, Anglie † 1840, Londre, tamtéž)

Kromě výzkumu elektřiny a řešení ryze praktických, technických problémů počínajícího rozvoje elektrotechniky se Joseph Henry dále zabýval meteorologií, astronomií, stavebními materiály apod.

9.5 Základy elektrochemie

Chemický rozklad galvanickým proudem nebyl v této době neznámým jevem. Připomeňme, že záhy po Voltově objevu zdroje stálého elektrického proudu rozložili v roce 1800 vodu Anthony Carlisle (viz obr.) a William Nicholson (1753–1815) a elektrochemickým rozkladem se zabývali i další badatelé. Avšak teprve Michael Faraday postavil elektrochemický rozklad na vědecké základy.

Elektrochemický rozklad
Faradayův experimentální výzkum, který potvrdil jednotný charakter elektrických jevů (viz dále), ho přivedl k hlubšímu zkoumání i elektrochemického rozkladu. V této době vládly ve výkladu podstaty mechanismu tekoucí elektřiny různé hypotézy, a ani Ohmův zákon nevnesl do této záležitosti jasno.

Se zkoumáním toku elektřiny (Amprem zavedený pojem elektrický proud nebyl v té době ještě zcela jasný ani všeobecně přijímaný) začal v roce 1833 Faraday studiem vodivosti. Ve čtvrté sérii svých Experimental Research popsal mnoho pokusů, na základě jejichž výsledků rozhodl, která látka a v jakém stavu je vodivá. Nalezl vodivost u několika roztavených solí, naproti tomu led byl vodivý jen nepatrně. Má-li tedy být látka elektrochemicky rozložitelná, musí být převedena z pevného stavu do stavu kapalného. Faraday k tomu poznamenal:

„Všeobecné získání vodivosti látek při přechodu z tuhého do kapalného stavu je samo o sobě novou, podivuhodnou vlastností, jež, pokud je mi známo, se neočekávala; zřejmě jde o vlastnost těsně svázanou s vlastnostmi a vzájemným vztahem částic hmoty.„

Cílem Faradayova zkoumání elektrochemického rozkladu bylo objasnit právě tyto „...vlastnosti a vzájemný vztah částic hmoty„. Jak již bylo uvedeno, vzájemně si protiřečících hypotéz a „fantazírování“ bylo v té době více než dost. Různé názory byly na lokalizaci elektrochemického rozkladu, nerozlišovalo se mezi vedením proudu v roztoku a reakcí na přívodech, rozličné představy se pojily s rolí zdroje elektřiny, s její kvalitou apod. Těmito názory se Faraday podrobně zabýval v páté sérii svých výzkumů. Ale ani on neměl v té době v této otázce zcela jasno. Sám pokládal elektrický proud za jakousi vibraci přenášenou roztokem. Avšak současně si uvědomoval, že touto vibrací u obyčejného drátu rozkladu nedosáhl. Zde má původ i Faradayovo rozdělení vodičů na dvě skupiny (třídy), jež je platné dodnes. Obdobně rozdělil Alessandro Volta látky z hlediska elektrické vodivosti (viz ELEKTRO 12/2002).

Nakonec ale všechny tyto úvahy a představy Michael Faraday rozptýlil jednoduchými a přesvědčivými pokusy. Důležitým experimentálním prostředkem byl „nový měřič voltaické elektřiny„ sestrojený Faradayem a určený k měření množství elektřiny prošlé obvodem, který pojmenoval volta-meter.

Skládal se ze dvou platinových elektrod, které byly ponořeny do vody okyselené kyselinou sírovou. Relativní množství prošlé elektřiny stanovil podle velikosti objemu vyloučeného kyslíku nebo vodíku.

(pokračování)