Michael Faraday

Michael Faraday, a Királyi társaság tagja Newington Butts-ban született 1791. szeptember 22. –én. Angol fizikus és kémikus, az elektrotechnika nagy alakja, aki magát természetfilozófusnak tartotta, jelentősen hozzájárult az elektromágnesesség és elektrokémia területeinek fejlődéséhez.

Fiatal korától könyvkötőként dolgozott, később "fedezték fel" a tudomány számára. Tudományos tevékenysége során kezdetben gázok cseppfolyósításával kísérletezett. 1825-ben felfedezte a benzolt. Tíz év kutatómunka után 1831-ben határozta meg az elektromágneses indukció törvényeit. (Ez a dinamók, generátorok és transzformátorok működésének alapja.) 1832-ben elektrolízissel foglalkozott; megalkotta az „elektrokémiai egyenértéksúly” kifejezést és meghatározta értékét. Ő vezette be az anód, katód, elektród és ion kifejezések használatát. 1845-ben a fény és a mágneses tér kölcsönhatásait vizsgálva felfedezte a Faraday-effektust. Legkiemelkedőbbet az elektromosság területén alkotott. 1821-ben, nem sokkal azután, hogy a dán fizikus és kémikus, Hans Christian Ørsted felfedezte az elektromágnesség jelenségét, megalkotta az egypólusu motort. 1831-ben, azon nagyszerű kísérletsorozatába kezdett, melynek során felfedezte az elektromágneses indukció jelenségét, noha ezt a felfedezést már Francesco Zantedeschi tevékenysége előre jelezhette. Azt a felfedezést tette, hogy ha egy mágnest átvezet egy dróthurkon, akkor elektromos áram keletkezik a drótban. Ha a hurkot egy rögzített mágnes fölött vezeti el, a hatás akkor is ugyanaz. Kimutatásai megalapozták azt a tényt, miszerint egy változó mágneses tér elektromos mezőt hoz létre. Ezt az összefüggést matematikailag Faraday törvénye modellezte, mely később beépült a négy Maxwell-egyenletbe. Faraday aztán ezt az elvet arra használta, hogy megalkossa az elektromos dinamót, a modern generátor elődjét.

A statikus elektromosságban folytatott munkája során Faraday szemléltette, hogy az elektromos töltések csak az elektromosan töltött vezető külső felületén vannak jelen és a külső töltés semmilyen hatással sincs a vezető belsejére. Ez azért van, mert az azonos töltések taszítják egymást. Ezt a védekező effektust Faraday-kalitka néven ismerik.

Faraday törvények:

1. Az I erősségű áram által t idő alatt kiválasztott anyagmennyiség:

m = kIt = kQ
ahol m a tömeg; k az elektrokémiai egyenérték; Q a töltés

2. Azonos töltésmennyiség különböző elektrolitokból kémiailag egyenértékű anyagmennyiséget választ ki.

3. Az indukciós törvény egymenetű hurok esetén: Ue=-Fluxusváltozás/eltelt idő

Bármely egyszeresen pozitív töltésű ion egy mól mennyiségének a kiválasztásához szükséges töltés, a Faraday-féle állandó: F=96500 C/mol

"Sugárözönben élünk"

Magyarországon 100 emberből 70 használ mobiltelefont, s bizonyára sokuknak megfordul a fejében, vajon mekkora egészségügyi kockázatot vállalnak. S a mobil csupán kis része a sugárzó eszközöknek...

A vad médiahíreknek köszönhetően egyre nagyobb a félelem a tartós sugárzást kibocsátó eszközöktől, a vezeték nélküli telefonoktól, a mobiloktól, az otthoni WLAN hálózatoktól. A bizonytalanság már csak azért is nagy, mivel még az orvosok és a tudósok sem tudtak közös nevezőre jutni abban, hogy mennyire veszélyesek vagy veszélyesek-e egyáltalán az ilyesfajta eszközök. Évente tanulmányok tucatjai jelennek meg, amelyek új és még újabb ismereteket tartalmaznak a lehetséges egészségügyi kockázatokról.

Elektroszmogban élünk

Ami mindenesetre tagadhatatlan: valamennyien elektroszmogban élünk. Leegyszerűsítve így nevezik azt az elektromágneses teret, amelyet az elektromos berendezések keltenek működésük közben. Fontos jellemzőjük az esetleges egészségkárosodás szempontjából a frekvencia, ami megadja, hogy hányszor változik meg egy másodperc alatt az elektromágneses tér erőssége és iránya. A nagyfeszültségű távvezetékek és például az elektromos árammal működő háztartási gépek (köztük a televíziók) alacsony frekvenciás tereket állítanak elő. A közepesen nagyfrekvenciás mezők keltését a rádió-, televízió- és mobiltelefon-adóállomások rovására írhatjuk, míg magas frekvenciájú sugárzást bocsát ki a mobiltelefon vagy a mikrohullámú sütő. Az igen nagy rezgésszámú terek valóban komoly egészségkárosodást okozhatnak, de ezt valószínűleg mindenki tudja, aki hallott már röntgensugárzásról vagy radioaktivitásról.

Nem bizonyították

Nem kevesen vannak, akik cseppet sem nyugodtak. Sokan panaszkodnak alvászavarról, fejfájásról vagy általános rossz közérzetről, s a termikus hatásokkal nem lehet magyarázni ezeket az egészségügyi problémákat. Nem véletlen, hogy szerte a világon nagyszabású kutatások folynak, tanulmányok készülnek, amelyeknek most kézzelfogható bizonyítékokkal kell szolgálniuk.

Az elmúlt évek kétségkívül legátfogóbb elemzése az Interphone-tanulmány, amelyben 15 ezer személy vesz részt. A tanulmányt az Egészségügyi Világszervezet, a WHO égisze alatt 13 országban végzik. A nemrég nyilvánosságra hozott dán kutatási eredmények egyik, valószínűleg sokakat érdeklő megállapítása szerint: nem lehet összefüggést kimutatni a mobiltelefon-használat és az agydaganat kialakulásának gyakorisága között. Hasonló eredményre jutottak Németországban is a vezeték nélküli telefonokat vizsgálva: sem ezek, sem a mobilok nem növelik a rosszindulatú tumorok kialakulásának kockázatát, még intenzív napi használat mellett sem. Mindez táplálja a reményt, hogy a magas frekvenciájú sugárzás nincs rákkeltő hatással az emberi szervezetre, bár igazán biztosak csak pár hónap múlva lehetünk, amikor összegyűjtik és kiértékelik az egyes országok eredményeit.

Hasonló bizakodásra ad okot a németországi Hürthben található Nova Intézet „Szakértői vélemény a WLAN egészségügyi ártalmairól” című tanulmánya, amely egyértelműen leszögezi: a rádióhálózatok intenzív használatával járó megterhelés jelentősen alacsonyabb, mint amennyire az általánosan félelmet kelt. Még az Access Point közvetlen környezetében mért 0,0025 W/m2-es sugárzás is legfeljebb a határérték 0,025%-át éri el.
Ennyire sugároz a mobilunk

Feltehetően a legtöbbek aggodalma a mobiltelefonnal kapcsolatos; ezt az eszközt használjuk a leggyakrabban, s erről a leginkább megosztottak a vélemények. Pedig már 2001-ben megegyezett az összes fontosabb mobiltelefon-gyártó cég a mobiltelefonok által kibocsátott sugárzás okozta megterhelés egységes mérési eljárásában, s ennek eredményeként született a SAR-érték. A SAR a fajlagosan elnyelt teljesítmény rövidítése, és az egész testre vagy a test egy részére átlagolva fejezi ki, hogy mekkora teljesítményt nyel el egységnyi tömegű testszövet. Mértékegysége a watt per kilogramm (W/kg). Az egész testre vonatkozó SAR mellett a helyi SAR-értékekre is szükség van, mégpedig a test kis részeiben különleges sugárterhelési feltételek között létrejövő esetleges túlzott energiaelnyelés korlátozásához.
A mobiltelefon használatánál természetesen elsősorban a fej jön szóba, de mivel reális mérés az emberi fejen belül nem lehetséges, így egy Phantom néven ismert műfejet használnak. Ebben a műfejben kis érzékelők találhatók, amelyek regisztrálják a mobiltelefonok sugárzását. Egy hatperces időintervallumon keresztül mért maximális sugárzást SAR-értékké számolják át. Minél alacsonyabb ez az érték, annál alacsonyabb az a sugárzás, amelyet a mobiltelefon a legrosszabb esetben kibocsát. Amennyiben ez az érték a törvényileg meghatározott testrészenkénti (pl. fej) 2,0 W/kg, és az egész testre vonatkozó 0,08 W/kg érték alatt van, a telefonmodell a kereskedésekbe kerülhet. Még ha a média szívesen is kelt pánikot, a mérősorok eredményei jelenleg más nyelvet beszélnek: gyakorlatilag a magas frekvenciájú sugárzás minden forrása már közvetlenül az eszköz közelében is jóval a törvény által előírt határérték alatt marad. Sőt, rendszerint csak az egy századnyi értéket éri el. Majdnem minden eszköz, mint például a WLAN, a mobilok, a Bluetooth-Access-Point vagy a DECT-bázisállomások is betartják az Egészségügyi Minisztérium szigorú előírásait. Persze létezik azért egy „de”: tudományosan egyelőre nem zárható ki a megbetegedés kockázata a sugárterhelés következtében.

Forrás: Chip

További cikkek:

A rák és a mobiltelefon

Top 10 sugárzó mobiltelefon

Fizika kísérletek

Azok számára, akik érdeklődnek a fizika iránt, vagy csak egyszerűen szeretnek érdekes jelenségeket megfigyelni, és talán még a magyarázatra is kíváncsiak, nos azoknak ajánlom figyelmébe Zsíros László Róbert weboldalát, ahol pár perces videók segítségével adózhatnak a fizika iránti vonzaluknak. Itt korosztálytól függetlenül (értsd.: akár előzetes fizikaismeretek nélkül is) találunk érdekesebbnél érdekesebb fizika kísérleteket, egyszerűen érthető magyarázatokkal tálalva.

Ha valakinek felkeltette érdeklődését a fenti videoblog, és mélyebben szeretne megmártózni a fizika világában - netán tanulmányaival összhangban van - akkor azoknak ajánlom a Bioszoft oldalát, ahol az emelt szintű fizika érettségi szóbelijén bemutatandó kísérletek gyűjteményét tekinthetjük meg - ugyancsak video formájában. Természetesen akik nem érettségiznek fizikából, azok is hasznosíthatják az itt fellelhető ismereteket!

Mindenkinek jó szórakozást hozzá!

Matematika érettségi 2011

Ha valakit érdekel az idei matematika érettségi feladatsor, letöltheti innen a középszintűt (a megoldást csak kicsivel később !), bátrabbak az emelt szintű feladatokkal tornáztathatják meg agysejtjeiket, mielőtt a megoldását átbogarásszák.

Tacoma híd katasztrófa

A Tacoma Narrows hidak USA, Washington állam 16-os útjának hídjai, mely a Puget Sound öböl Tacoma Narrows szorosa felett ível át. Az eredetileg itt álló híd, a "Gallopping Gertie" 4 hónappal felavatása után, 1940. november 7-én az erős szél okozta belengés, és a rezonancia miatt leszakadt.

A híd leszakadását a rezonancia jelensége okozta. A rezonancia fizikai jelenség, mely gerjesztett rezgéseknél lép fel olyankor, ha a gerjesztés frekvenciája és a lengőrendszer szabadlengéseinek frekvenciája közel van egymáshoz. Ilyen esetben a gerjesztés által a rendszerbe egy-egy kitérés alatt bevitt kis energiaadagok fokozatosan összegeződnek és nagy rezgésamplitudót okoznak. Csillapítás nélküli (idealizált) rendszerek esetén a rezgésamplitudó rezonanciában végtelen nagy is lehet. A Tacoma-híd esetében a széllökések frekvenciája a híd sajátrezgési frekvenciája közelébe esett és néhány órai külső gerjesztés ideje alatt hozta olyan mértékű lengésbe a hidat a szél, hogy az leszakadt. A híd acélból készült, azért volt olyan hajlékony - túlságosan is hajlékony és karcsú, a csavarási merevsége vitte sírba. Egyébként az eset kivizsgálását a magyar származású Kármán Tódorra bízták. Innentől kezdve az amerikaiak csak magas dobozszerű pályaszerkezettel kialakított függőhidakat építettek, ilyen lett az újjáépített Tacoma híd is.

PhET - Interaktív szimulátorok

A Kolorádói Egyetem jóvoltából ingyenes, Java alapú szimulációkat futtathatunk böngészőnk segítségével, melyek a fizika, kémia, biológia, matematika és földtudományok egyes jelenségeit, ismereteit szemléltetik igen látványosan. A PhET weboldalán kiválaszthatjuk az érdeklődésünknek megfelelő szimulátort, és azt elindítva egy pár megabájtos állomány töltődik le, mely Java környezetben fut. A jelenség paraméterei interaktív módon változtathatók (!), így engedve teret a széleskörű megfigyeléseknek, melyek kísérletben történő megvalósítása sokszor elérhetetlen számunkra, vagy jelentős anyagi befektetés árán lenne teljesíthető (pl. MRI vizsgálat, vagy radioaktív bomlás). Ugyan a paraméterek angol felirattal vannak ellátva, némi próbálgatás után (mely cél is egyben) elsajátíthatjuk a környezeti tényezők szabályozási lehetőségeit.

Ha nem rendelkezünk megfelelő on-line kapcsolattal, lehetőség van az egész csomag letöltésére (itt elérhető), melyet telepítve a teljes kísérletgyűjtemény gépünkre kerül.

Ízelítőül az alábbi képre kattintva az ideális gázok tulajdonságait figyelhetjük meg. A képen látható tartályba kétféle - egy könnyebb, illetve egy nehezebb atomokból álló - gázt pumpálhatunk, megfigyelve azok mozgását. Az előkészített Bunsen-égő segítségével szabályozhatjuk a gáz hőmérsékletét, a tartály falának feszülő segítőnk pedig a térfogatát képes befolyásolni. Természetesen a gáz állapotának változásait nyomon követhetjük a felszerelt hőmérő és nyomásmérő segítségével.

Míg eljátszadozunk az állítható elemekkel, önkéntelenül is a jól ismert (naná, hogy jól ismert) Boyle-Mariotte és Gay Lussac törvények által leírt összefüggéseket figyelhetjük meg tapasztalati úton.

/A futtatáshoz szükséges Java környezet letölthető innen, emellett szükség lehet böngészőnk ActiveX vezérlőinek engedélyezésére./

Matematika érettségi feladatsorok

Ígéretemhez híven mostantól elérhetők a korábbi vizsgaidőszakok középszintű matematika érettségi feladatsorai rövidített, helytakarékos változatban. A válogatásban megtalálható feladatsorok listája:

2005.május 28 2008.október 2005.október 2007.május 2009.május 2006.február 2007.október 2009.október 2006.május 2008.május 2010.május 2006.október 2010.október

Érdemes vetni egy pillantást az érettségin előforduló feladatok témakör szerinti megoszlására! - megnézem

Hall of Fame

1706. január 17-én született egy szegény bostoni gyertyaöntő tizenkettedik gyermekeként Benjamin Franklin. Iskolába két évig járt, tízévesen már apja műhelyében dolgozott. Tizenkét évesen beállt bátyja nyomdájába, három évvel később újságot írt és szerkesztett, 1729-ben pedig már sikeres nyomdásznak mondhatta magát. 1733-tól adta ki nagy példányszámban fogyó almanachjait ( Pennsylvania Gazette és Poor Richard’s Almanach ), amelyek biztosították anyagi függetlenségét. 1748-ban vagyonos és tekintélyes emberként vonult vissza az üzleti élettől, hogy a tudománynak szentelje magát.

1743-ban filozófiai társaságot alapított. Létrehozta az első pennsylvaniai tűzoltó-egyesületet, biztosítótársaságot, egyetemet és kórházat. Művelődési Kört alapított, amiből később létrehozta az első „kölcsönkönyvtárat”. Először vezette be a pozitív és negatív töltések fogalmát, valamint felfedezte, hogy a villám is elektromos természetű.

Franklint a forradalom után megválasztották Pennsylvania kormányzójának, de fizetést nem fogadott el a szolgálatért. 1757-től 1775-ig Pennsylvania teljhatalmú megbízottjaként volt a gyarmatok képviselője Londonban, Angliában. Hosszú időn át igyekezett megakadályozni a fegyveres összecsapást a gyarmatok és az anyaország között, s az ő feladata volt segítséget kérni Franciaországtól a forradalom támogatására. 1776-ban kezdeményezte az Amerikai Függetlenségi Nyilatkozatot. Anglia után Franciaországba ment és elérte a katonai szövetség létrehozását Franciaországgal. Ezzel a függetlenségi háború fordulatot vett, és az 1783-as békeszerződésben Anglia elismerte az Amerikai Egyesült Államok függetlenségét.

Tudományos tevékenységei

Franklin sokoldalú feltaláló volt. Találmányai között szerepel többek között a villámhárító, az üvegharmonika, a Franklin-kályha, a bifokális szemüveglencse és a rugalmas katéter. Bár nem védjegyeztette egyik találmányát sem, mindig támogatta a fejlesztők és szerzők jogait. Vizsgálta többek között az elektromosságot. Ő vezette be a pozitív és negatív elnevezést és ő fedezte fel a a töltésmegmaradás törvényét. 1750-ben publikálta elméletét egy kísérletre, mely igazolja azt, hogy a villám elektromosság. Ebben egy papírsárkány feleresztését javasolta olyan viharban, amelyben várhatóan a továbbiakban villámlani fog. 1752. május 10-én Thomas-François Dalibard Franciaországban végrehajtotta Franklin kísérletét 40 láb magas vasrudat használva sárkány helyett, és elektromos szikrákat hozott létre a felhőkből. Franklin június 15-én hajtotta végre híres sárkányos kísérletét Philadelphiában és szintén sikeresen hozott létre szikrákat egy felhőből (nem tudva arról, hogy Dalibard 36 nappal korábban ezt megtette). Franklin kísérletét csak 1767-ben jegyezte le Joseph Priestley Az elektromosság története és jelen állapota (History and Present Status of Electricity) című művében. Franklin a kísérlet során gondosan el volt szigetelve a sárkánytól, mások viszont, mint például Georg Wilhelm Richmann Szentpéterváron, halálos áramütést szenvedtek, miközben a kísérlet megismétlésével próbálkoztak az eredeti kísérlet utáni hónapokban.

Franklin elektromos kísérletei vezettek a villámhárító feltalálásához. Észrevette, hogy a hegyes végű vezetők képesek csendesen levezetni a kisülést, méghozzá jóval távolabbi helyen is. Úgy vélte, hogy ez hasznos lehet, ha a házakat meg akarjuk védeni a villámoktól. Miután egy sor kísérletet elvégzett a saját házánál, a jelenlegi Pennsylvániai Egyetemen (University of Pennsylvania) és a későbbi Independence Hallban állított fel villámhárítókat 1752-ben.

Az elektromossággal kapcsolatos munkáinak elismeréseképpen 1753-ban a Királyi Társulat Copley-érmét kapta meg, és 1756-ban ő lett annak a néhány 18. századi amerikainak az egyike, akit taggá választottak. Az elektromos töltés cgs-egységét az ő tiszteletére nevezték el franklinnek (Fr).

Idézetek Franklintől:

• A motiváció az, amikor az álmaid munkaruhát öltenek.
• Aki úgy gondolja, hogy a tanulás drága, próbálja ki, milyen a tudatlanság.
• Óvakodj a fiatal orvostól és az öreg borbélytól.
• Isten gyógyít, az orvos pedig kapja a fizetséget.
• A borban bölcsesség van, a sörben szabadság, a vízben pedig baktériumok.
  
  

Szögvisszakeresés a trigonometrikus függvényeknél

A 10.-11. évfolyam tananyagában szerepelnek a trigonometrikus függvények - ezek megismeréséhez nyújt segítséget ez a geogebra munkalap, melyen megtekinthető bármely trigonometrikus függvény származtatása.

A szögértékek visszakeresése sok diáknak szokott nehézséget okozni, ezek elsajátításához készítettem három igen szemléletes munkalapot:

• Szinusz szögvisszakeresés
• Koszinusz szögvisszakeresés
• Tangens szögvisszakeresés

A munkalapok interaktívan használhatók (!) bármely böngészőből, amennyiben a Java beépülő telepítve van.