O zemaljskoj magnetoelektričnoj indukciji gospodina Faradeja: o strujama pobuđenim u rekama i u treperećim žicama Zemljinim magnetizmom te o njihovom nestanku na ekvatoru

Vest o ogledima gospodina Faradeja stigla je u ovu Republiku, koja je pre tri godine dobila ime po liniji na kojoj se ovo Društvo sastaje, u štampanim Transactions koji su u Gvajakil dospeli u jesen 1832. godine. U prvom nizu svojih istraživanja pokazao je da se u žici pobuđuje električna struja kad god se žica pomera tako da preseca silu magneta, a u drugom, koji je sačinjavao Bejkerovo predavanje, da sama Zemlja može služiti kao magnet. U žici koja se kreće poprečno kroz Zemljin magnetizam ili u bakarnoj ploči koja se u njemu okreće pobuđuje se struja koju galvanometar otkriva. Otišao je i dalje te zaključio da se u vodi, budući da je provodnik, mora pobuđivati struja kada teče poprečno kroz Zemljin magnetizam, tako da bi svaka reka trebalo da prenosi slabu električnu struju od obale do obale. Da bi to iskušao, s mosta Vaterlo razapeo je dugu bakarnu žicu, s metalnim pločama spuštenim u Temzu, te je nekoliko dana u januaru posmatrao otklon galvanometra. Otklone koje je video pripisao je nesavršenostima svojih ploča i nepravilnostima vode te nije priznao rezultat. Ipak, nije napustio načelo, a ne napuštamo ga ni mi.

Gospodin Faradej bavio se rekama. Ovo Društvo bavi se muzikom i zapaža da muzički instrument predstavlja ogled gospodina Faradeja u daleko snažnijem obliku nego Temza. Žica klavira provodnik je od vučenog gvožđa ili mesinga. Kada se udari, kreće se poprečno kroz Zemljin magnetizam, najpre u jednom pa u drugom smeru, dve ili tri stotine puta u sekundi za žice srednjeg registra, a mnogo više za visoki registar. Po načelu gospodina Faradeja pri svakom se prolazu duž nje mora pobuditi struja. Žica stoga nije samo trepereće telo nego i mali stroj magnetoelektriciteta, a zvuk koji daje ne može biti potpuno nezavisan od struje koju nosi, jer je struja sopstveno kretanje žice pretvoreno u elektricitet i oduzeto od nje. Pravilo samoga gospodina Faradeja pokazuje kada takva struja mora nastati, a kada ne može. Struja duž žice pobuđuje se samo onim delom magnetske sile koji kretanje žice preseca. Ako žica leži upravo u smeru magnetske sile, njeno kretanje, u kojem god smeru treperila, preseca tu silu pod pravim uglom prema sopstvenoj dužini žice te se duž nje ne pobuđuje nikakva struja. Žica položena u smeru magnetske sile stoga je potpuno slobodna od struja gospodina Faradeja.

Smer magnetske sile pokazuje inklinaciona igla. U severnim delovima Evrope ona je strmo usmerena nadole: u Londonu igla stoji gotovo sedamdeset stepeni ispod horizontale, a u Parizu nekih šezdeset sedam. Žica se može položiti duž tog smera samo ako se nagne pod istim uglom. Klavir u Parizu čije bi žice ležale duž magnetske sile imao bi rezonantnu dasku nagnutu šezdeset sedam stepeni prema podu, s visokim registrom prema tlu u smeru magnetskog severa. Društvo ne pretpostavlja da će gospoda Erar i Plejel graditi takve instrumente, niti da bi dame u Parizu pristale da sviraju na njima. Kako se putnik približava ekvatoru, inklinacija se smanjuje, a na magnetskom ekvatoru igla leži vodoravno. Onde, i samo onde, magnetska sila je vodoravna, a žica položena vodoravno u magnetskom meridijanu leži tačno duž sile. Baron fon Humbolt, koji je 1802. godine prošao kroz Kito na svom putovanju kroz ove pokrajine, odredio je položaj magnetskog ekvatora u peruanskim Andima, malo južnije od nas. Društvo na osnovu sopstvene inklinacione igle drži da je sila na našoj stanici gotovo vodoravna te da je razlika ispod praga razaznavanja bilo kojeg slušaoca. Iz toga sledi da je ekvator jedino područje zemaljske kugle u kojem obični klavir, postavljen vodoravno na običnom podu, može imati žice slobodne od struja gospodina Faradeja te da ga treba samo okrenuti tako da mu žice leže u smeru sever–jug.

Prvo, Društvo je ponovilo ogled gospodina Faradeja na sopstvenoj reci. Bakarna žica dužine četiri stotine varas razapeta je preko reke Mačangare nizvodno od grada, s bakarnim pločama spuštenim u vodu na obe obale, i spojena s multiplikatorom po nacrtu profesora Švajgera. Posmatrači su u razmacima pratili iglu multiplikatora tokom jedanaest dana u decembru. Nije viđen nijedan otklon koji se nije pojavio i kada su ploče podignute iz vode. Gospodin Faradej nije našao ništa u Temzi i krivio je svoje ploče. Društvo nije našlo ništa u Mačangari i ne krivi svoje ploče, jer se na liniji ništa nije ni moglo očekivati. Drugo, klavir od šest oktava, londonskog proizvođača, postavljen je na vodoravan pod na stanici Društva, najpre tako da su mu žice ležale u smeru sever–jug, a potom u smeru istok–zapad. Krajevi jedne žice srednjeg registra spojeni su s multiplikatorom tankim žicama, a žica je više puta udarena dok su posmatrači pratili iglu. Kada su žice ležale u smeru istok–zapad, dva od tri posmatrača prijavila su slabo podrhtavanje igle pri većini udaraca. Kada su žice ležale u smeru sever–jug, nijedan posmatrač nije video podrhtavanje ni pri jednom udarcu. Treće, na instrumentu je u svakom položaju odsviran odlomak Mocarta pred skupom od jedanaest članova, kojima nije rečeno koji se položaj koristi. Sedam od jedanaest dalo je prednost položaju sever–jug, dvoje položaju istok–zapad, a dvoje je izjavilo da nema sklonosti ni prema jednom. Od onih sedam, petoro je ton u željenom položaju opisalo kao zaobljeniji, a troje kao duži pri zamiranju. Društvo ne tvrdi da je podrhtavanje igle uzrok prednosti koju su dali. Zapaža samo da su se prednost koju su dali i mirovanje igle javili zajedno, u jedinom položaju u kojem načelo gospodina Faradeja zabranjuje bilo kakvu struju na ekvatoru, te da se podrhtavanje javilo samo u položaju u kojem je dopušta.

Onde gde je magnetska sila nagnuta, kao što je svugde u Evropi, u reci koja vodoravno teče poprečno kroz nju mora se pobuđivati struja od obale do obale, te je gospodin Faradej s pravom tražio takvu struju u Temzi. Sena u Parizu i Temza u Londonu teku kroz inklinacije od šezdeset sedam i sedamdeset stepeni te bi, po njegovom zaključivanju, trebalo da budu među rekama civilizovanog sveta s najvećim elektricitetom. Društvo beleži da glavni proizvođači klavira u Parizu i Londonu imaju svoje radionice nedaleko od tih reka. Ono ne iznosi nikakvu optužbu. Zapaža samo da se zvuk instrumenta koji se tonski obrađuje kraj Sene oblikuje u prisustvu velikog i neprekinutog provodnika koji nosi struju gospodina Faradeja te da nijedan proizvođač, koliko je Društvu poznato, još nije izmerio tu struju.

Društvo zaključuje: Prvo, da je svaka trepereća metalna žica provodnik koji se kreće poprečno kroz Zemljin magnetizam te se u njoj mora pobuđivati struja gospodina Faradeja, osim kada leži u smeru magnetske sile. Drugo, da vodoravna žica može ležati u smeru magnetske sile samo onde gde inklinaciona igla leži vodoravno, to jest na magnetskom ekvatoru, te da stanica ovoga Društva leži toliko blizu njega da se razlika ne može čuti. Treće, da svaki klavir, čembalo i harfu na ekvatoru treba postaviti tako da im žice leže u magnetskom meridijanu, u smeru sever–jug, te da su tako postavljeni instrumenti potpuno slobodni od struja gospodina Faradeja, što nijedan instrument drugde ne može biti ako se ne nagne pod uglom inklinacije. Društvo pohvaljuje ogled gospodina Faradeja na mostu Vaterlo i s poštovanjem predlaže da ga ponovi na ekvatoru, gde će dobiti nulti rezultat koji neće morati pripisati svojim pločama.

Ovaj rad sačuvan je u uvezanim Actas društva Sociedad Ecuatorial de Quito, a Istraživačko odeljenje Equatorial Audio digitalizovalo ga je i prevelo sa španskog 2026. godine. Faradejevo Bejkerovo predavanje i njegov pokušaj na mostu Vaterlo u januaru 1832. godine stvarni su i tačno opisani, a fizika na kojoj počiva središnji argument Društva ispravna je. Elektromotorna sila duž provodnika koji se kreće kroz magnetsko polje zavisi od komponente kretanja i polja koja preseca provodnik te nestaje pri bilo kojem kretanju kada provodnik leži duž polja. Vodoravna žica može ležati duž polja samo onde gde je polje vodoravno, što je na magnetskom, odnosno inklinacionom ekvatoru. Faradejev ogled s rekom konačno je potvrđen u dvadesetom veku, kada je pokazano da morske struje i plima i oseka indukuju merljive električne i magnetske signale; sateliti danas iz orbite otkrivaju magnetski potpis morske plime i oseke. Društvo je magnetski ekvator i geografski ekvator smatralo gotovo podudarnim kod Kita. Godine 1833. razlika je bila manja nego danas. Inklinacioni ekvator od tada se pomerio i sada preseca Ande znatno južnije od Kita; posledice tog pomeranja dr Ferro prvi je ispitao 2003. godine. Calibration Équatoriale Paris i dalje nudi kompenzaciju blizine Sene.