Elektrik və maqnetizm

sonra elektriklənmiş cismə toxunduqda isə, onlar bir-birini itələyirlər».

M Ü hazi r ə 5 elektromaqnetiZMİN İNKİŞafi

elektrik boşalması da onlarda bu hadisələrə böyük maraq oyatmışdı.

“Elelktriklənmə” termini, bildiyiniz kimi, kəhrəba sözünün yunanca tərcüməsindən

götürülüb. Uzun illər bu termin kiçik cisimləri özünə çəkmək qabiliyyətinə malik olan

cisimlərə şamil edilirdi.

Elektrik hadisələri ilə yanaşı maqnitlənmə xassələri də qədimdə insanlada çox

böyük marağa səbəb olmuşdu. Bu xassələrdən o dövrdə insanları aldatmaq məqsədi ilə

şamanlar, falçılar, ara həkimləri məharətlə istifadə edirdilər. Onlar “maqnitlənmiş suyun”

qeyri-adi gücə malik olmasını qeyd edir və onun bir çox xəstəliklərin müalicəsində,

“ruhların qovulmasında” gücünü xüsusi qeyd edirdilər. Maqnitlənmiş iynənin istiqaməti

göstərmək qabiliyyətinin də insanlara məlum olması haqqında mən sizə keçən mühazirədə

Maqnetizmə aid ilk traktat 1269-cu ildə Piyer de Marikür (o çox səyahət etdiyi

üçün onu Pereqrin də adlandırırdılar) tərəfindən yazılmış “Maqnetizm haqqında

göndərişlər” əsəri olub. Lakin bu əsər yalnız 1558-ci ildə işıq üzü görüb. O, bu əsərində

göstərmişdir ki, bir-birinə yaxınlaşan maqnitlər ya bir-birini cəzb edir, ya da itələyir.

Pereqrin, həmçinin, öz traktatında onu da qeyd etmişdir ki, yarı bölünmüş maqnit 2

maqnitə çevrilir və ixtiyari dəmir parçası maqnitlə qarşılıqlı təsirdə olanda, o da maqnitə

çevrilə bilir (maqnit induksiya hadisəsi).

Elektrik və maqnit hadisələri haqqında təsəvvürlərin inkişafı

İngilis alimi Vilyam Gilbert “elektriklənmə elminin atası” hesab olunur. Onun

“Maqnit, maqnit əşyalar və böyük maqnit – Yer haqqında” traktatı 1600-cü ildə Londonda

çapdan çıxır. Həmin traktatda elektrik və maqnit hadisələrinə aid və yalnız onun özü

tərəfindən aparılmış 600-dən çox tcrübələr verilmişdir. Gilbert ilk elektrik cihazını –

elektroskopun prototivini (oxşarını) yaratmıdır; bu ucu mütəhərrik olan üç, və ya 4 düym

uzunluğunda ox idi. Bundan başqa o, fizikaya «elektrik» terminini gətirmişdir.

Elektrik maşınının yaradılması da bu hadisələrin öyrənilməsində böyük rol

oynamışdır. İlk belə maşın (hava nasosu – müasir vakuum nasosunun sələfi) 1660-cı ildə

alman fiziki və Maqdeburq burqomistr Otto fon Herike tərəfindən yaradılmışdır. Bu

nasos vasitəsilə Herike çoxlu təcrübələr aparmış, atmosfer təzyiqinin qüvvəsini ölçmüş və

1654-cü il may ayının 8-də Reyxstaq üzvləri qarşısında Maqdeburq yarımkürələri üzərində

kəhrəbanı yuna sürtdükdə o xırda əşyaları özünə cəlb edə bilir.

Əfsanələrə əsasən, qədim yunan

filosofu Fales, qızının kəhrəbadan olan yun əyirən oxu – cəhrəni çox çətinliklə yun qalıqlarından

təmizlədiyinin şahidi olmuş və ona

bu işdə kömək edərkən kəhrəbanın qeyd eydiyimiz xassəsini

İnsanlar bu cü işıqlanmaları “İlahi Elmanın odu” adlandırırdılar, çünki bu hadisni onlar ilk dəfə

Elma kilsəsinin qülləsində müşahidə etmişdilər.

məşhur təcrübəsini həyata keçirmişdir.

Elektrik yüklərinin itələnməsini və elektrik

keçiriciliyini təcrübə ilə ilk müşahidə edən də Herike olmuşdur.

ildə Şarl Düfe (1698 – 1739) ilk dəfə olaraq ildırımın elektrik təbiəti

haqqında ideyasını irəli sürmüş və elektrik hadisələrinin nəzəriyyəsini vermişdir. Düfe bir

çox tədqiqatlar nəticəsində iki cür elektrik qarşılıqlı təsirinin – cazibənin və itələnmənin

mövcudluğunu belə izah etmişdir: «elektriklənmiş cismi elektriklənməmiş cismə

yaxınlaşdırdıqda, onlar əvvəlcə cəzb olunurlar, elektriklənməmiş cisim elektrikləndikdən

sonra elektriklənmiş cismə toxunduqda isə, onlar bir-birini itələyirlər».

ΙΙΙ əsrdən başlayaraq yeni faktların meydana gəlməsi yeni terminlərin də

yaranmasına zərurət yaratdı. 1742-ci ildə ingilis fiziki Jan Dezgülye tərəfindən elmə

“keçirici” və “izolyator” terminləri gətirildi. Elektrik hadisələrinin sonrakı inkişafı 1745-ci

ildə holland fiziki, Leyden Universitetinin professoru Piter van Muşenbruk tərəfindən ilk

kondensatorun (sonra onu leyden bankası adlandırdılar) yaranması ilə bağlıdır. Bu dövrdə

leyden bankası ilə aparılan tədqiqat işlərinin, xüsusilə də kondensator boşalmasının, elm

xadimləri qarşısında göstərilməsi sensasiyaya səbəb olmuşdu.

bankasının yaradılması cəmiyyət tərəfindən elektrik hadisələrinə olan

marağı artırmış, Franklin, Rixman, Lomonosov, Epinus kimi alimlərin bu sahədə

yetişməsinə təkan vermişdir.

İlk müstəvi kondensator 1746-1754-cü illərdə amerikanın dövlət və siyasi xadimi

olmuş (müasir dildə prezidenti olmuş) görkəmli fizik Benyamin Franklin (1706-1790)

tərəfindən yaradılmışdır. O, fizikaya “kondensator”, “batareya” kimi terminləri

Təqribən elə həmin dövrdə italyan fiziki Covanni Bekkariya elmə “elektrik

müqaviməti” anlayışını gətirmiş və göstərmişdir ki, elektrik yükü keçiricilərin səthində

paylanır. 1778-ci ildə isə yenə italyan mənşəli Alesandro Volta (1745-1827) elmə

“elektrik tutumu” terminini gətirir.

Yeni terminlərlə yanaşı, elektrik və maqnit hadisələrini kəmiyyətcə

qiymətləndirmək üçün elektrik qurğularının yaradılması da vacib idi. Fransız fiziki Jan

Nol (1700-1770) 1747-ci ildə elektroskop yaradır və elektrik maşınını təkmilləşdirir. O,

hər kəsin gözü önündə elektriklə sərçəni öldürür.

1745-ci ildə Peterburq alimi Georq Rixman (1711-1753) ilk elektrik ölçü

qurğusunu – elektrik göstəricisini” yaradır. Bununla Rixman cisimlərin elektriklənməsi

hadisəsini, elektrik keçiriciliyini öyrənmiş və elektrostatik induksiya hadisəsini kəşf

etmişdir. 1752-53-cü illərdə o, “ildırım maşını” yaradır və atmosferdə elektrik hadisələrini

tədqiq edir. Lakin onun tədqiqatları ölümlə nəticələnir. Belə ki, Rixman ildırımdan

yaranan elektriklənməni dəqiq qiymətləndirmək üçün “göstəricinn” şkalasına başını

yaxınlaşdıran zaman, onu ildırım vurur və o, ölür. Bu hadisədən sonar kilsə tərəfindən bu

cür tədqiqatların aparılmasına qadağa qoyulur.

1745-ci ildən elektrik sahəsində təcrübələrinə başlayan Rixmanın elektrik

sahəsindəki ən böyük nailiyyəti ondan ibarətdir ki, o ilk dəfə olaraq «elektrik qüvvəsini

ölçmək» üçün müxtəlif tərəzilərdən istifadə etmişdir. Bundan başqa Rixman, elektrik

sahəsinin varlığını söyləmiş və bu sahənin təsirinin onunla mənbə arasındakı məsafədən

asılılığını göstərmişdir. Bu «naməlum» qanun Rixmandan 40 il sonra Kulon tərəfindən

Əlbəttə ki, bütün alınan faktların nəzəri izahı olmalıdır. Elektrik hadisələrini izah

etməyə cəhd göstərən ilk fizik Franklin olmuşdur. O, elektrik hadisələrinin nəzəriyyəsini

(1749) verməklə yanaşı, ildırımın elektrik təbiətli olduğunu sübut etmişdir.

Franklinin elektrik nəzəriyyəsinin əsasını təşkil edən müddəalarından bir neçəsini

«1. Elektrik substansiyası çox kiçik hissəciklərdən ibarətdir: o heç bir maneəyə rast

gəlmədən çox asanlıqla, hətta sıxlığı böyük metallara da daxil olmaq qabiliyyətinə

3. Elektrik substansiyası adi materiyadan onunla fərqlənir ki, elektroneytral

materiyanın hissəcikləri qarşılıqlı cəzb olunurlar, elektrik substansiyasının hissəcikləri isə

4. Elektrik substansiyasının hissəciklərinin qarşılıqlı itələnmələrinə baxmayaraq,

onlar digər materiya tərəfindən güclü cəzb olunurlar.

7. Adi materiyada onun tuta biləcəyi qədər elektrik substansiyası olur. Əgər

materiyaya əlavə substansiya daxil edilsə, bu əlavə substansiya materiyanın ətrafında

yığılaraq elektrik atmosferini yaradacaq; bu halda deyirlər ki, cisim elektriklənmişdir.

15. Elektrik atmosferi örtüldüyü cismin formasını alır….»

Elektrik və maqnit hadisələrinin ilk riyazi nəzəriyyəsi isə peterburq alimi Frank

Epinus (1724-1802) tərəfindən irəli sürülmüşdür. Onun 1759-cu ildə Peterburqda latın

dilində «Elektrik və maqnetizm nəzəriyyəsinin təcrübi əsasları» kitabı çapdan çıxmışdır.

Cisimlərin mümkün olan bütün qarşılıqlı təsirlərini tədqiq edən Epinus, elektrik, və ya

maqnit kütlələrinin itələnmə qüvvələrinin kütlələr arasındakı məsafənin artması ilə

azaldığı fikrini belə ifadə etmişdir: «…bu funksional asılılığın riyazi şəkli mənə məlum

olmadığına baxmayaraq, tam əminliklə söyləyə bilərəm ki, bu kəmiyyətlər, cazibə

qüvvəsinə uyğun olaraq, aralarındakı məsafənin kvadratı ilə tərs mütənasib olacaqlar».

Epinus təcrübi yolla elektrik induksiyasını naqillərdə və dielektriklərdə tədqiq etmiş, onun

dielektriklərdə nisbətən zəif olduğunu görmüşdür. Bununla da Epinus, dielektriklərdə

polyarlaşma hadisəsini kəşf edən ilk alim olmuşdur.

Elektrostatikanın ilk qanununun kəşfi

Yüklü cisimlər arasında mövcud olan qarşılıqlı təsiri ölçməyə cəhd edən ilk alim

alman fiziki Kransenşteyn olmuşdur. O, 1746-cı ildə elektrik maşınının şüşə şarı ilə polad

ipdən asılmış disk arasında mövcud olan təsir qüvvəsini ölçərkən böyük xətaya (245%) yol

verməsinə baxmayaraq, düzgün olaraq göstərmişdir ki, bu qüvvə disk ilə şarın arasındakı

məsafə ilə tərs mütənasibdir. Lakin o, bu hadisənin düzgün elmi şərhini verə bilməmişdir.

Bu problemin düzgün həlli Kulondan da əvvəl ingilis alimi C.Robayson tərəfindən

verilmişdir. Robayson qeyd edirdi ki, əgər yüklü hissəciklərin ölçüləri aralarındakı

məsafədən çox kiçikdirsə, onda qarşılıqlı təsirdə olan yüklü hissəcikləri nöqtəvi hesab

etmək olar. Aparılmış tədqiqatlar nəticəsində o bu qənaətə gəlir ki, “sferalar arasında

mövcud olan təsir onların mərkəzləri arasındakı məsafənin kvadratı ilə tərs mütənasibdir”.

Lakin Royaldsonun bu nəticələri Kulon qanununun kəşfindən sonra – 1801-ci ildə çap

Eyni təcrübələri 1771-ci ildə ingilis alimi Henri Kavendiş də (1731-1810)

aparmışdı. O, təcrübi yolla göstərmişdir ki, elektrik yüklərinin qarşılıqlı təsir qüvvəsi

ilə mütənasibdir (n=2

±1/50). Kavendiş tərəfindən kəşf edilən bu qanun çap edilmədiyi

üçün naməlum qalmış və yalnız 1874-cü ildə Kavendiş nəslinin vəsaiti hesabına

Kembricdə yaradılmış laboratoriyanın ilk professoru olmuş Maksvell tərəfindən 1879-cu

ildə üzə çıxaraq çap olunmuşdur.

1891-ci ildə elektrofizik Xevisayd yazırdı: «Kavendişin öz nəticələrini çap

etdirməməsi bağışlanılmaz «günahdır». Kavendişin bu «günahı» nəticəsində

elektrostatikanın əsas qanunu olan “elektrik qarşılıqlı təsir qanunu” elm tarixinə Kavendiş

qanunu kimi yox, məhz Kulon qanunu kimi yazılmış oldu. Fransız fiziki və hərbi

mühəndisi Şarl Kulon (1736-1806) 1777-ci ildə saçın, ipək və metal sapların fırlanmasını

tədqiq edərək, fırlanma bucağı

-nin fırlanma qüvvəsi P-dən, sapın uzunluğu l-dən və

radiusu r-dən asılılığını aşağıdakı kimi riyazi şəkildə ifadə etmişdir:

Kulon, 1784-cü ildə yaratdığı burulma tərəzi vasitəsilə elektrik və maqnit qarşılıqlı

təsir qanunlarını kəşf etmişdir.

Kulon tərəfindən alınan nəticələr elektrostatikanın riyazi nəzəriyyəsinin

yaranmasına təkan vemişdi.

Elektrostatikanın inkişafında Maykl Faradeyin (1701-1867) rolunu xüsusi qeyd

etmək lazımdır. O, çoxlu sayda fundamental qanunlar kəşf etmişdir ki, bunlardan biri də

elektrik yükünün saxlanılması qanunudur. Faradeyin elmi nailiyyətlərinin əksəriyyəti

elektromaqnetizmə aid olduğu üçün, onun kəşfləri haqqında daha ətraflı məlumat məhz

elektromaqnetizm bölməsində veriləcək.

İtalyan anatomu və fizioloqu Luidji Qalvaninin (1737 – 1798) də elektrostatikanın

inkişafında özünəməxsus rolu olmuş və o, elektrofiziologiyanın banisi kimi tarixə

düşmüşdü. 1786-cı ildə Qalvani qurbağalar üzərində tədqiqat aparan zaman onların

ayaqlarında qısamüddətli elektrik cərəyanı impulslarının olduğunu görmüş və öz

nəticələrini 1791-ci ildə yazdığı “əzələ hərəkəti zamanı elektrik qüvvələri haqqında

traktat” əsərində vermişdir. Burada o göstərmişdi ki, elektrik cərəyanı əmələ gələn zaman

qurbağanın ayağına metal məftil birləşdirdikdə, əzələdə yığılma baş verir. Əgər keçirici

element kimi 2 müxtəlif metaldan, məs., dəmir və gümüşdən istifadə edilərsə, əzələ daha

çox yığılmaya məruz qalacaq və bu yığılma uzunmüddətli olacaq. Qalvani bu növ cərəyanı

“heyvan elektriki” adlandırmışdı.

Həmin dövrdə elektrik hadisələrini öyrənən Volta 1792-ci ildə Qalvaninin

tədqiqatlarını təkrarlayaraq, 2 müxtəlif keçiricidən – metal və su məhlulundan istifadə

etmiş və bu cür qapalı dövrənin rolunu yüksək qiymətləndirmişdi. O, göstərmişdi ki,

cərəyanın axması üçün 3 keçiricinin – 2 metal, 1 məhlul, və ya 2 məhlul, 1 metalın olması

vacib şərtdir. Bu tədqiqatların nəticəsi olaraq o, 1799-cu ildə ilk dəfə sabit cərəyan

mənbəyini – volta batareyasını (ilk qalvanik elementi) yaratmış, elektrik kəmiyyəti, həcm

və gərginlik arasında əlaqə olduğunu göstərmiş, 1775-ci ildə elektrofor, 1777-ci ildə

qatran elektroforu, 1783-cü ildə saman vərəqli həssas elektroskop və s. cihazlar ixtira

etmişdi. Volta tərəfindən yeni cihazın – Volta dirəyinin kəşfi elektrik cərəyanının tədqiq

edilməsi üçün yeni imkanlar açmışdı.

Elektrik və maqnetizm

Uşaqların və böyüklərin qəhrəmanı olan Qaragöz yeni sərgüzəştləri ilə sizi həm güldürüb əyləndirəcək, həm də düşündürəcək. Əslində, Qaragöz bizi güldürmək üçün çox səy göstərmir.

Bu kitab ingilis xalqının sevimli nağıl qəhrəmanı – əfsanəvi şotlandiyalı atıcı Robin Hood haqqındadır.

Nils adlı dəcəl oğlan öz şıltaq əməllərinə görə meşə cırtdanı tərəfindən ovsunlanır və balaca bir adamcığaza çevrilir.

Elektrik olduğu hər yerdə maqnetizm də var. Bu, sirli, görünməz qüvvə metal əşyaları bir-birinə doğru çəkir və ya onları bir-birindən itələyir.

Maqnetizm niyə yaranır?

Eletriki əmələ gətirən eyni elektronlar, həmçinin maqnetizmin yaranmasına səbəb olur. Bu qüvvə görünməyən maqnit sahəsi ilə hərəkət edir və maqnit sahəsi yalniz bir neçə metal yonqarı maqnit çubuğuna doğru yaxınlaşdıran zaman görülə bilinir.

Təbii maqnit: Yer kürəsi kompas iynəsini maqnetik Şimal qütbünə doğru göstərən nəhəng təbii maqnitdir. Yerin maqnit sahəsi minlərlə mil məsafədə uzanaraq maqnitosfer adlanan böyük ərazini əmələ gətirir.

Eyni qütblər itələyir

Maqnitin şimal və cənub qütbü var. Əgər eyni qütbləri bir-birinə yaxınlaşdırsanız, onların bir-birini necə itələdiyinin şahidi olacaqsınız.

Əks qütblər cəzb edir: əks qütbləri bir-birinə yaxınlaşdırdıqda cazibə qüvvəsinin maqnitləri birlikdə saxlamağa çalışdığını görəcəksiniz.

Elektromaqnetizm: maqnetizm və elektrik elektromaqnetizm qüvvəsi ilə birləşdirilir. Əgər maqniti məftilə doğru yaxınlaşdırsanız, elektrik enerjisi məftildə daşınmağa başlayır. Eyni qaydada elektronlar məftildə daşındığı zaman ətrafında maqnetik sahə yaradırlar.

Elektrik elektromaqnit daxilində elektrik məftillərinin ilmələrində daşınan metal qırıqlarını qaldırmaq üçün güclü maqnetik sahə yaradır.

Elektrik mühərriki: məftil çarxdan axan elektromaqnitlər çarxın içində maqnitin içəri və çölə hərəkət etməsinə səbəb olur. Bu zaman elektrik enerjisi kinetik enerjiyə çevrilir və bu qaydada eletrik mühərriki hərəkət edir. Elektrik mühərriklər kompyüterlərdən tutulmuş mətbəx ləvazimatlarına qədər bütün cihazların tərkibində quraşdırılır.