БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ФА)

Талантливый экспериментатор, наделённый научной интуицией, Ф. поставил ряд опытов, в которых были открыты фундаментальные физические законы и явления. Ознакомившись с работой Х. Эрстеда об отклонении магнитной стрелки вблизи проводника с током (1820), Ф. занялся исследованием связи между электрическим и магнитными явлениями и в 1821 впервые обнаружил вращение магнита вокруг проводника с током и вращение проводника с током вокруг магнита. В течение последующих 10 лет Ф. пытался «превратить магнетизм в электричество»; его исследования завершились в 1831 открытием индукции электромагнитной. Он детально изучил явление электромагнитной индукции, вывел её основной закон, выяснил зависимость индукционного тока от магнитных свойств среды, исследовал явление самоиндукции и экстратоки замыкания и размыкания. Открытие явления электромагнитной индукции сразу же приобрело огромное научное и практическое значение; оно легло в основу электротехники.

Ф. высказал новые, оправдавшиеся в дальнейшем идеи о природе тока и магнетизма, о механизме проводимости в различных средах и др. Он доказал тождество различных видов электричества: полученного от трения, «животного», «магнитного» и др. Стремясь установить количественные соотношения между различными видами электричества, Ф. начал исследования по электролизу, открыл его законы (1833–34, см. Фарадея законы ) и ввёл сохранившуюся доныне терминологию в этой области. Законы электролиза явились веским доводом в пользу дискретности вещества и электричества. В 1840, ещё до открытия закона сохранения энергии, Ф. высказал мысль о единстве «сил» природы (различных видов энергии) и их взаимном превращении. Он ввёл представления о силовых линиях, которые считал физически существующими. Идеи Ф. об электрическом и магнитном полях оказали большое влияние на развитие всей физики. В 1832 Ф. высказал мысль о том, что распространение электромагнитных взаимодействий есть волновой процесс, происходящий с конечной скоростью.

В 1845, исследуя магнитные свойства различных материалов, Ф. открыл явления парамагнетизма и диамагнетизма. В 1845 он установил вращение плоскости поляризации света в магнитном поле ( Фарадея эффект ) , это было первое наблюдение связи между магнитными и оптическими явлениями, которая позднее явилась подтверждением электромагнитной теории света Дж. Максвелла. Ф. изучал также электрические разряды в газах, пытаясь выяснить природу электричества.

Открытия Ф. завоевали признание во всём научном мире. Впервые идеи Ф. «перевёл» на общепринятый математический язык Максвелл. В предисловии к своему «Трактату по электричеству и магнетизму» (1873) он писал: «По мере того, как я подвигался вперед в изучении Фарадея, я убедился, что его способ понимания явлений также имеет математический характер, хотя он и не предстает нам облеченным в одежду общепринятых математических формул» (Избр. труды по теории электромагнитного поля, М., 1954, с. 349). Именем Ф. впоследствии были названы законы, явления, единицы физических величин и т.д. ( фарада, фарадей, Фарадея число, цилиндр Фарадея и др.).

Ф. Энгельс оценивал Ф. как величайшего исследователя в области электричества. Значение Ф. в развитии науки отмечал А. Г. Столетов: «Никогда со времен Галилея свет не видал стольких поразительных и разнообразных открытий, вышедших из одной головы» (Собр. соч., т. 2, 1941, с. 145).

Соч.: Experimental researches in chemistry and phvsics, L., 1859; Faraday’s Diary..., v. 1–7, L., 1932–36; в рус. пер. – Экспериментальные исследования по электричеству, т. 1–3, [М.], 1947–59 (лит.).

Лит.: Радовский М. И., Михаил Фарадей. Биографический очерк, М. – Л., 1946.

Я. М. Гельфер

М. Фарадей.

Фараде'я зако'ны,количественные законы электролиза, открытые М. Фарадеем (1833 – 34). Ф. з. выражают связь между количеством прошедшего через электролит электричества, массой и химической природой (через эквиваленты химические ) веществ, претерпевших превращение на электродах, 1-й Ф. з.: массы т превращенных веществ пропорциональны количеству электричества q, прошедшего через электролит, 2-й Ф. з.: массы различных веществ, превращенных в результате прохождения через электролит одного и того же количества электричества, пропорциональны химическим эквивалентам А этих веществ. Из второго Ф. з. следует, что для выделения электрическим током 1 г -экв. различных веществ необходимо одно и то же количество электричества, называемое Фарадея числомF. Математически Ф. з. можно записать в виде одного уравнения т = ( A/F ) q = kq (коэффициент k = A/F называется электрохимическим эквивалентом). Оба Ф. з. абсолютно точны, если ионами электролита переносится всё прошедшее через него количество электричества. Наблюдаемые в некоторых случаях отклонения от этих законов могут быть связаны с неучтенными побочными электрохимическими реакциями (например, выделение газообразного водорода при электроосаждении некоторых металлов) или с частичной электронной проводимостью (например, при электролизе некоторых расплавов).

Лит.: Фарадей М., Экспериментальные исследования по электричеству, пер. с англ., т. 1, [М.], 1947, с. 176–226, 265–346, См. также лит. при статьях Электрохимия , Электролиз .

И. А. Кузнецов.

Фараде'я число',Фарадея постоянная (F), одна из фундаментальных физических постоянных, равная произведению Авогадро числаN A на элементарный электрический заряд е (заряд электрона): F = N A ( е = (9,648456 ± 0,000027) (10 4 к моль -1 . Ф. ч. широко применяется в электрохимических расчётах. Названо в честь М. Фарадея, открывшего основные законы электролиза .

Фараде'я эффе'кт,один из эффектов магнитооптики. Заключается во вращении плоскости поляризации электромагнитного излучения (например, света ) , распространяющегося в веществе вдоль силовых линий постоянного магнитного поля, проходящих через это вещество. Открыт М. Фарадеем в 1845 н явился первым доказательством наличия прямой связи между магнетизмом и светом.

Феноменологическое объяснение Ф. з. заключается в следующем. Намагниченное вещество в общем случае уже нельзя охарактеризовать единым преломления показателемn. Показатели преломления n + и n - для излучения правой и левой круговых поляризаций становятся различными (см. Магнитооптика ) . Проходящее через изотропную среду линейно поляризованное излучение всегда может быть формально представлено как суперпозиция (наложение) двух поляризованных по правому и левому кругу волн с противоположным направлением вращения. Различие n + и n - приводит к тому, что поляризованные по правому и левому кругу составляющие излучения распространяются в среде с различными фазовыми скоростями, приобретая разность хода, линейно зависящую от оптической длины пути. В результате плоскость поляризации монохроматического света с длиной волны (после прохождения в среде пути l поворачивается на угол J: ( = pl ( n + – n -)/l . Разность ( n + – n -) линейно зависит от напряжённости магнитного поля Н в области не очень сильных полей, в которой в общем случае справедливо соотношение J = VHl, где константа пропорциональности V зависит от свойств вещества, длины волны излучения и температуры и носит название Верде постоянной.