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Michael Faraday der Erfinder von Induktion

Michael Faraday war ein Naturforscher und Experimentalphysiker, der spätestens mit der Entdeckung der elektromagnetischen Induktion, der Erzeugung von Strom durch Magnetismus, im Jahr 1831 zu Weltruhm gelangte. Unabhängig voneinander kamen er und die Forscher Hans Christian Ørsted und Joseph Henry zu dem gleichen Ergebnis. Damals, im Alter von 42 Jahren, gelang dem Autodidakten Faraday, der niemals an einer Universität studiert hatte, der internationale Durchbruch mit dem nach ihm benannten Induktionsgesetz, da er seine Erkenntnisse als erster der drei Forscher publizierte.

Er legte mit seinen Versuchen den Grundstein zum ersten Elektromotor und erfand das Prinzip, welches heute noch jeden Generator antreibt. Das Prinzip der Induktion wird inzwischen in vielen verschiedenen Bereichen verwendet, beispielsweise in Transformatoren und beim kabellosen Aufladen einer elektrischen Zahnbürste. Wesentlich bekannter ist jedoch seine Entdeckung des Faradayschen Käfigs.

Faraday war das dritte von vier Kindern und wurde in Newington nahe London in einfache Verhältnisse geboren; sein Vater war Schmied. Faraday besuchte bis zum zwölften Lebensjahr eine Schule und lernte nur leidlich Lesen, Schreiben und Rechnen. Nach dem Tod des Vaters nahm Michael Faraday mit 13 Jahren eine Arbeit beim dem Buchhändler Riebau an, um seine Familie finanziell zu unterstützen. Nach einem Jahr trat er dort eine siebenjährige Buchbinderlehre an. Der Eigentümer erkannte das Talent Faradays und unterstützte ihn, indem er ihm erlaubte, die zum Binden gebrachten Bücher zu lesen. Darunter befanden sich Bücher, die Faraday besonders interessierten, wie eine Einführung in die Chemie und eine Text von James Taytler über Elektrizität für die Encyclopædia Britannica. Außerdem bildete er sich mit weiteren Nachschlagewerken und Kunstmagazinen fort. Zur gleichen Zeit begann Faraday mit den ersten kleineren chemischen und physikalischen Experimenten.

Nach der Lehre bewarb er sich in den Laboratorien der Royal Society, wurde prompt abgelehnt und musste als Buchbindergeselle weiterarbeiten. Ein Kunde Riebaus wurde auf eines von Faradays Notizbüchern aufmerksam und lud ihn zu einer Vorlesung über Elektrolyse von Sir Humphry Davy ein. Faraday fasste dessen Vortrag in einem Buch zusammen und sendete es an Davy. Dieser war begeistert und empfahl Faraday der Royal Institution. Kurz darauf arbeitete Faraday als Laborgehilfe und etwas später konnte er Davy auf dessen ausgedehnter Europareise begleiten und so die aktuellsten Entdeckungen und die bedeutendsten Wissenschaftler dieser Epoche kennenlernen.

Nach der Rückkehr arbeitete er weiterhin an der Royal Institution und trat der Philosophical Society bei. 1816 veröffentlichte er seine erste wissenschaftliche Arbeit von insgesamt 37 Texten in den folgenden 2 Jahren. Damit war er einer der führenden chemischen Analytiker Großbritanniens.

Bis 1831 gelang ihm die Verflüssigung von verschiedenen Gasen und er entdeckte einige neue Gase. Außerdem beschäftigten ihn die Experimente von Hans Christian Ørsted, der zeigte, dass Elektrizität Magnetismus erzeugt. Faraday wollte beweisen, dass aus Magnetismus Elektrizität erzeugt werden kann – es gelang ihm 1831 nach 10 Jahren Forschung. In seinem Versuchsaufbau umwickelte er einen Eisenring mit einem Draht und verband diesen mit einer Volta-Batterie. Er wickelte einen zweiten isolierten Draht über den Eisenring und verband diesen mit einem Galvanometer. Beim Schließen des Stromkreises schlug die Magnetnadel des Galvanometers aus und blieb stehen, solange der Strom floss. Beim Abschalten des Stroms schlug die Magnetnadel in die andere Richtung aus. Das war der Beweis, dass der zweite, stromlose Leiter durch das Magnetfeld des Eisenkerns Elektrizität erzeugt beziehungsweise induziert hatte.

In einem weiteren Versuch wickelte er einen Draht spulenartig um ein Eisenrohr und verband die Drahtenden mit dem Galvanometer. Beim Hineinschieben und Herausziehen des Stabmagneten schlug die Magnetnadel erneut aus. Wurde der Stabmagnet nicht bewegt, gab es keinen Ausschlag. Dies war ein weiterer Beweis dafür, dass ein ruhendes Magnetfeld keinen Strom erzeugt. Für die Erzeugung von Elektrizität war es notwendig, denn Stabmagneten zu bewegen.

Eine dritte Versuchsanordnung sollte Faraday schließlich Klarheit verschaffen. Dazu platzierter er eine frei rotierende Kupferscheibe zwischen den beiden Polen eines Hufeisenmagneten. Die Verbindung zu seinem Messgerät, dem Galvanometer, stellten zwei Drähte dar, deren Drahtenden als Kollektorbürsten über die Kupferscheibe schleiften. Nun wurde permanent Elektrizität erzeugt, das Prinzip eines Generators war erfunden und sollte sich im ersten Dynamo und Elektromotor wiederfinden. Michael Faraday verstarb 1867 im Alter von 75 Jahren in Hampton.