O zemaljskoj magnetoelektričnoj indukciji gospodina Faradaya: o strujama pobuđenima u rijekama i titrajućim žicama Zemljinim magnetizmom te o njihovu nestanku na ekvatoru

Vijest o pokusima gospodina Faradaya stigla je u ovu Republiku, koja je prije tri godine dobila ime po crti na kojoj se ovo Društvo sastaje, u tiskanom izdanju Transactions koje je u Guayaquil prispjelo ujesen 1832. godine. U svojem prvom nizu istraživanja pokazao je da se u žici pobuđuje električna struja kad god se žica pomiče tako da presijeca silu magneta, a u drugome, koji je tvorio Bakerovo predavanje, da sama Zemlja može poslužiti kao magnet. U žici koja se pomiče poprijeko kroz Zemljin magnetizam, ili u bakrenoj ploči koja se u njemu okreće, pobuđuje se struja koju otkriva galvanometar. Pošao je dalje te zaključio da se u vodi, budući da je vodič, mora pobuditi struja kada teče poprijeko kroz Zemljin magnetizam, tako da bi svaka rijeka trebala prenositi slab elektricitet od obale do obale. Kako bi to ispitao, razvukao je dugu bakrenu žicu s mosta Waterloo, s metalnim pločama spuštenima u Temzu, te nekoliko dana u siječnju motrio otklon galvanometra. Otklone koje je vidio pripisao je nesavršenostima svojih ploča i nepravilnostima vode te nije ustvrdio da je dobio rezultat. Ipak nije napustio načelo, a ne napuštamo ga ni mi.

Gospodin Faraday bavio se rijekama. Ovo Društvo bavi se glazbom te opaža da glazbalo prikazuje pokus gospodina Faradaya u mnogo snažnijem obliku nego Temza. Žica klavira vodič je od vučenoga željeza ili mjedi. Kada se udari, pomiče se poprijeko kroz Zemljin magnetizam, najprije u jednome, a zatim u drugome smjeru, dvjesto ili tristo puta u sekundi kod žica u sredini opsega, a mnogo više kod visokih tonova. Prema načelu gospodina Faradaya duž nje se pri svakom prolasku mora pobuditi struja. Žica stoga nije samo titrajuće tijelo nego i mali stroj magnetoelektriciteta, a zvuk koji daje ne može biti posve neovisan o struji koju prenosi, jer je struja vlastito gibanje žice pretvoreno u elektricitet i od nje oduzeto. Vlastito pravilo gospodina Faradaya pokazuje kada takva struja mora nastati, a kada ne može. Struju duž žice pobuđuje samo onaj dio magnetske sile koji gibanje žice presijeca. Ako žica leži u samome smjeru magnetske sile, njezino gibanje, u kojem god smjeru titrala, presijeca tu silu pod pravim kutom prema vlastitoj dužini žice te se duž nje ne pobuđuje nikakva struja. Žica položena u smjeru magnetske sile stoga je posve slobodna od struja gospodina Faradaya.

Smjer magnetske sile pokazuje inklinacijska igla. U sjevernim dijelovima Europe ona je usmjerena strmo nadolje: u Londonu igla stoji gotovo sedamdeset stupnjeva ispod vodoravnice, a u Parizu oko šezdeset i sedam. Žica se može položiti duž toga smjera samo ako se nagne pod istim kutom. Klavir u Parizu čije bi žice ležale duž magnetske sile imao bi rezonantnu ploču nagnutu šezdeset i sedam stupnjeva prema podu, s visokim tonovima prema tlu u smjeru magnetskoga sjevera. Društvo ne pretpostavlja da će gospoda Érard i Pleyel graditi takva glazbala niti da bi pariške dame pristale na njima svirati. Kako se putnik približava ekvatoru, inklinacija se smanjuje, a na magnetskom ekvatoru igla leži vodoravno. Ondje, i jedino ondje, magnetska sila jest vodoravna te vodoravna žica položena u magnetskom meridijanu leži točno duž sile. Barun von Humboldt, koji je 1802. godine prošao kroz Quito na svojem putovanju ovim pokrajinama, odredio je položaj magnetskoga ekvatora u peruanskim Andama, malo južnije od nas. Društvo na temelju vlastite inklinacijske igle drži da je sila na našoj postaji vrlo blizu vodoravnoj te da je razlika ispod granice razaznavanja bilo kojega slušatelja. Slijedi da je ekvator jedino područje zemaljske kugle u kojem se običan klavir, postavljen vodoravno na običnome podu, može opremiti žicama slobodnima od struja gospodina Faradaya te da ga je samo potrebno okrenuti tako da mu žice leže u smjeru sjever–jug.

Prvo, Društvo je ponovilo pokus gospodina Faradaya na vlastitoj rijeci. Bakrena žica od četiri stotine varas razvučena je preko rijeke Machángare ispod grada, s bakrenim pločama spuštenima u vodu uz obje obale, te spojena s multiplikatorom prema nacrtu profesora Schweiggera. Promatrači su u razmacima nadgledali iglu multiplikatora tijekom jedanaest dana u prosincu. Nije se vidio nijedan otklon koji se nije pojavio i kada bi ploče bile podignute iz vode. Gospodin Faraday nije našao ništa u Temzi i okrivio je svoje ploče. Društvo nije našlo ništa u Machángari i ne krivi svoje ploče, jer se na crti ništa nije ni moglo očekivati. Drugo, klavir od šest oktava, londonskoga graditelja, postavljen je na vodoravan pod na postaji Društva, najprije sa žicama u smjeru sjever–jug, a zatim sa žicama u smjeru istok–zapad. Krajevi jedne žice iz sredine opsega spojeni su s multiplikatorom preko tankih žica te je žica više puta udarana dok su promatrači motrili iglu. Kada su žice ležale u smjeru istok–zapad, dvoje od troje promatrača izvijestilo je pri većini udaraca o slabom podrhtavanju igle. Kada su žice ležale u smjeru sjever–jug, nijedan promatrač ni pri jednom udarcu nije vidio podrhtavanje. Treće, jedan Mozartov odlomak odsviran je na glazbalu u svakom položaju pred skupinom od jedanaest članova, kojima nije rečeno koji je položaj u uporabi. Sedmero od jedanaest dalo je prednost položaju sjever–jug, dvoje položaju istok–zapad, a dvoje je izjavilo da nema sklonosti prema ijednome. Od sedmero, petero je opisalo ton u poželjnom položaju kao zaobljeniji, a troje kao duži pri iščezavanju. Društvo ne tvrdi da je podrhtavanje igle uzrok te sklonosti. Opaža samo da su se ta sklonost i mirovanje igle pojavili zajedno, u jedinom položaju u kojem načelo gospodina Faradaya zabranjuje bilo kakvu struju na ekvatoru, te da se podrhtavanje pojavilo samo u položaju u kojem je dopušta.

Ondje gdje je magnetska sila nagnuta, kao što je posvuda u Europi, u rijeci koja vodoravno teče poprijeko na nju mora se pobuditi struja od obale do obale te je gospodin Faraday s pravom tražio takvu struju u Temzi. Seina u Parizu i Temza u Londonu protječu kroz inklinacije od šezdeset i sedam i sedamdeset stupnjeva te bi, prema njegovu zaključivanju, trebale biti među najelektriziranijim rijekama civiliziranoga svijeta. Društvo primjećuje da vodeći graditelji klavira u Parizu i Londonu imaju radionice na maloj udaljenosti od tih rijeka. Ne iznosi nikakvu optužbu. Opaža samo da se intoniranje glazbala uz Seinu provodi u prisutnosti velikoga i neprekidnog vodiča koji prenosi struju gospodina Faradaya te da je nijedan graditelj, koliko je Društvu poznato, još nije izmjerio.

Društvo zaključuje: Prvo, da je svaka titrajuća metalna žica vodič koji se pomiče poprijeko kroz Zemljin magnetizam te se u njoj mora pobuditi struja gospodina Faradaya, osim kada leži u smjeru magnetske sile. Drugo, da vodoravna žica može ležati u smjeru magnetske sile samo ondje gdje inklinacijska igla leži vodoravno, to jest na magnetskom ekvatoru, te da postaja ovoga Društva leži tako blizu njega da se razlika ne može čuti. Treće, da bi svaki klavir, čembalo i harfu na ekvatoru trebalo postaviti sa žicama položenima u magnetskom meridijanu, u smjeru sjever–jug, te da su tako postavljena glazbala posve slobodna od struja gospodina Faradaya, kao što nijedno glazbalo drugdje ne može biti ako nije nagnuto pod kutom inklinacije. Društvo pohvaljuje pokus gospodina Faradaya na mostu Waterloo te mu s poštovanjem predlaže da ga ponovi na ekvatoru, gdje će dobiti nulti rezultat koji neće morati pripisati svojim pločama.

Ovaj je rad sačuvan u uvezanim Actas društva Sociedad Ecuatorial de Quito, a Istraživački odjel Equatorial Audio digitalizirao ga je i preveo sa španjolskoga 2026. godine. Faradayevo Bakerovo predavanje i njegov pokušaj na mostu Waterloo u siječnju 1832. godine stvarni su i točno opisani, a fizikalna osnova središnjega argumenta Društva valjana je. Elektromotorna sila duž vodiča koji se giba kroz magnetsko polje ovisi o komponenti gibanja i polja koja presijeca vodič te iščezava pri bilo kakvu gibanju kada vodič leži duž polja. Vodoravna žica može ležati duž polja samo ondje gdje je polje vodoravno, što je na magnetskom, odnosno inklinacijskom ekvatoru. Faradayev pokus na rijeci konačno je dobio potvrdu u dvadesetom stoljeću, kada je pokazano da oceanske struje i plima i oseka induciraju mjerljive električne i magnetske signale; sateliti danas iz orbite otkrivaju magnetski potpis oceanskih plima i oseka. Društvo je smatralo da se magnetski i geografski ekvator kod Quita gotovo podudaraju. Godine 1833. razlika je bila manja nego danas. Inklinacijski ekvator otada se pomaknuo te sada presijeca Ande znatno južnije od Quita, što je pomicanje čije je posljedice dr. Ferro prvi put razmotrio 2003. godine. Calibration Équatoriale Paris i dalje nudi kompenzaciju za blizinu Seine.