Joseph Henry را می‌شناسید؟ آیا می‌دانید این فیزیک‌دان سرشناس مخترع چه ابزاری است؟ Joseph Henry زاده ۱۷ دسامبر سال ۱۷۹۷ یکی از بزرگ‌ترین و شناخته شده‌ترین فیزیک‌دان‌های آمریکایی قرن نوزدهم میلادی بود که یکای خود القایی به افتخار وی تحت عنوان هنری نام‌گذاری شده است. در ادامه این راهنما ضمن آشنایی بیشتر با این فیزیک‌دان سرشناس، نگاهی بر اختراعات و دستاوردهای وی نیز خواهیم داشت. با ما همراه باشید.
زندگی‌نامه جوزف هنری
هنری متولد ایالات متحده آمریکا بود. او در دوران کودکی خود در خانواده‌ای فقیر زندگی می‌کرد و به دلیل عدم تأمین مالی کافی مجبور بود که از دوران کودکی مشغول به کار شود؛ به همین خاطر روند تحصیلات وی مدام دچار مشکل می‌شد. Joseph Henry در سن سیزده سالگی شاگرد ساعت‌سازی شد و از این طریق توانست به صورت شبانه به تحصیل خود ادامه داده و در طول روز به کسب درآمد بپردازد. وی با کوشش‌های فراوان در نهایت توانست در یکی از مدارس روستایی به عنوان مدرس مشغول به کار شود.
در وهله بعدی زندگی هانری، او به تحصیل طب و مهندسی علاقمند شد و توانست با فعالیت در این حیطه به عنوان استاد ریاضیات و فیزیک دانش و مهارت خود را در اختیار دیگران قرار دهد. Joseph Henry از سال ۱۸۶۸ تا پایان عمر خود ریاست آکادمی ملی علوم را بر عهده داشت. وی با تکیه بر تجربیات کثیر خود در زمینه الکترومغناطیس و با پیچاندن سیم‌های ظریف عایق‌بندی شده به تعداد زیاد به دور هسته‌های آهنی موفق به ساخت آهن‌رباهای الکتریکی شد. سپس، موفق به کشف پدیده القایی شد و بعد‌ها یک موتور به عنوان موتور الکتریکی با کاربرد گسترده در حوزه تلگراف ساخت.
مخترع موتور الکتریکی کیست؟
موتور الکتریکی در سال ۱۸۲۱ میلادی به واسطه دو مخترع مشهور به نام‌های جوزف هنری و مایکل فارادی اختراع شد. مایکل فارادی (Michael Faraday) یکی از مهم‌ترین فیزیک‌دان و شیمی‌دان‌های انگلیسی بود که به لطف نوآوری‌های خود در حوزه الکترومغناطیس و الکتروشیمی مشهور بود. از جمله اصلی‌ترین و مهم‌ترین دستاوردهای وی می‌توان به کشف بنزین و قوانین مرتبط با القای الکترومغناطیس و تهیه کلر مایع اشاره کرد.
موتور الکتریکی (Electric motor) نوعی ماشین الکتریکی بوده که الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل خواهد کرد. قابل ذکر بوده که عمل عکس آن تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است که به واسطه ژنراتور صورت می‌گیرد. این دو وسیله به غیر از عملکرد از جهات دیگری نیز به هم دیگر مشابه هستند. اکثر موتورهای الکتریکی به واسطه الکترومغناطیس عمل می‌کنند، با این حال موتورهای دیگری که بر اساس نیروی الکترواستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار کنند نیز وجود دارند.
جوزف هنری و آهن‌ربای الکتریکی
در انگلستان، دانشمندی به نام ویلیام ستورجن موفق به ساخت آهن‌ربای برقی شد. او میله‌ای از آهن نرم را به شکل نعل اسب درآورد و بعد روی آن را از لعاب عایقی پوشاند و به دور آن یک لایه سیم مسی پیچاند. جریان برق بعد از عبور از سیم این میله آهنی را مغناطیس کرد. لازم به ذکر است که این میله می‌توانست ۳ کیلو آهن را در هوا نگه دارد.
در پی اختراع آهن‌ربای برقی، جوزف هنری توانست یک آهن‌ربای الکتریکی بسازد که قابلیت بلند کردن یک تن بار را داشت. با این تفاوت که او به جای عایق کردن میله، سیم را به واسطه ابریشم عایق کرد و چند دور از این سیم عایق را به دور هسته آهنی لخت پیچاند.
در حقیقت، اختراع آهن‌ربای برقی ایده‌ای بود برای تولید برق از مغناطیس. وی یک رشته سیم عایق را به دور هسته آهنی پیچاند و دو سر آن را به گالوانومتری متصل کرد. سپس هسته آهنی را بین قطب‌های یک آهن‌ربای برقی به حرکت درآورده و در یک لحظه سیم پیچ آهن‌ربای‌برقی را به باتری وصل نمود. با عبور جریان برق از سیم پیچ، عقربه گالوانومتر منحرف شده و بعد از نشان دادن مقدار ولتاژ مجدداً به صفر برگشت.
در وهله بعدی، سیم پیچ آهن‌ربا را از جریان برق قطع کرد و در پی آن گالوانومتر ایجاد الکتریسیته را در جهت عکس در سیم پیچ دوم نمایش داد. همین آزمایش سبب شد که فیزیک‌دان مورد بحث به اصول القاء الکتریکی پی ببرد. او در این رابطه با کسی حرف نزد و کشف خود را انتشار نداد اما فارادی (فیزیک‌دان معروفی که پیش‌تر در مورد او صحبت کردیم) بر هنری پیشی گرفت و افتخار این کشف را نصیب خود کرد.
مخترع تلگراف؛ موریس یا هنری؟!
اکثریت افراد جامعه و به ویژه علاقمندان به علم و دانش، مخترع آمریکایی، ساموئل. اف. بی. موریس را به عنوان مخترع تلگراف می‌شناسند، اما جالب است بدانید که جوزف هنری سال‌ها قبل از موریس اصول کار تلگراف را خلق کرد و موفق به ساخت نمونه‌های جالبی شده بود که امکان استفاده از آن‌ها در فاصله دو کیلومتری وجود داشت. وی یک دستگاه تقویت‌کننده الکتریکی ساخت و اثبات کرد که با کمک آن می‌توان علائم خبری را چندین دفعه تکرار کرد.
امروزه تقویت‌کننده‌های الکتریکی کاربرد گسترده‌ای داشته و اساس کار تمامی مدل‌های آن همان است که Joseph Henry به وجود آورد. شیوه قدیمی و جدید به این صورت بوده که یک آهن‌ربای الکتریکی، آهن‌ربایی که آرمیچر نام دارد را جذب کرده و مدار الکتریکی در پی آن بسته می‌شود. Joseph Henry دستگاه تلگرافی که ساخته بود را به موریس و چارلز ویتستون (بنیان‌گذار دستگاه تلگراف انگلیسی) نشان داد. دستگاه تلگراف آمریکا نتیجه زحمات و کوشش‌های زیاد موریس بود، در حالی که دستگاه جوزف یک سوئیچ و یک زنگ اخبار بود.
موریس معتقد بود که در این سیستم باید یک مکانیسم اتوماتیک تعبیه شود تا انتقال مخابرات با دقت و حساسیت بیش‌تری صورت گرفته و پیام‌ها نیز به صورت دائمی ثبت گردند. به این منظور، مکانیسم پیچیده‌ای ساخت و توانست علائم خط و نقطه را بر روی نوار کاغذی به ثبت رساند و آن‌ها را به زبان عامیانه ترجمه کند. پس از گذشت مدت کوتاهی کارکنان مخابرات با نحوه کار تلگراف آشنا شدند و بعد از یادگیری رموز کار و تشخیص اصوات مختلف این مکانیسم پیچیده متروک شد و به جای آن دستگاه تلگرافی که متشکل از یک سوئیچ و یک زنگ اخبار بود، روی کار آمد.
سخن پایانی
Joseph Henry از جمله بزرگ‌ترین و محبوب‌ترین فیزیک‌دان‌های آمریکایی بوده که در طول سال‌های زندگی خود موفق به دستاوردهای گوناگون و مهمی نظیر موتور الکتریکی، آهن‌ربای الکتریکی و… شد. شما چه اطلاعات دیگری در مورد این فیزیک‌دان مشهور می‌دانید؟ لطفاً نظرات و پیشنهادات خود را با ما و کاربران محترم تکه کابل در میان بگذارید.
375 بازدید
محمد یاری پور
