Raziskovalec, znan pod imenom Hans Christian Oersted, je leta 1819 opazoval, kako se lahko magnetna igla odkloni zaradi učinka električnega toka. Magnetna igla je bila sestava magneta v obliki igle. Ta poskus je bil znan kot Oerstedov poskus in razkrila obstoj povezave med elektriko in magnetizmom. Do takrat sta bila dva različna elementa, pa tudi gravitacija in elektrika.
V tem članku vam bomo povedali, iz česa je sestavljen Oerstedov eksperiment in kakšne so njegove značilnosti in odsevi.
Izvor Oerstedovega poskusa
Upoštevati je treba, da takrat sedanja tehnologija še ni obstajala, da bi lahko izvajala raziskave in izjave po znanstveni metodi. Oerstedov poskus pokazala, da obstaja povezava med elektriko in magnetizmom. Zakone, ki matematično opisujejo magnetne interakcije z elektriko, je razvil André Marie Ampère, ki je bil zadolžen za proučevanje sil, ki so obstajale med kabli, po katerih so krožili električni tokovi.
Vse je nastalo po analogiji, ki obstaja med magnetizmom in elektriko. Zaradi te analogije je bilo mogoče iskati odnos, ki obstaja med njima in lahko razloži skupne značilnosti. Prvi poskusi raziskovanja možne povezave med električnimi naboji magnetov niso dali veliko rezultatov. Pokazali so namreč, da so z namestitvijo predmetov, ki so bili električno napolnjeni, blizu magnetov med njimi je bila izvršena ena sama sila. Ta sila ima globalno privlačnost, kakršna obstaja med katerim koli predmetom, napolnjenim z elektriko, in nevtralnim predmetom. V tem primeru je predmet magnet.
Magnet in električno nabit predmet se privlačita, vendar ju ni mogoče usmeriti. To pomeni, da med njima ne pride do magnetne interakcije. Če je tako, če bi vodili. Oersted je najprej izvedel poskus, ki je pokazal, kako pomembna je povezava med elektriko in magnetizmom. Že v letu 1813 je napovedal, da bi lahko obstajala razmerja med njima, vendar je bilo to leta 1820, ko je to preveril.
Zgodilo se je, ko je pripravljal uro fizike na Univerzi v Kopenhagnu. V tem razredu je lahko videl, da če premakne kompas blizu žice, po kateri teče električni tok, se igla kompasa usmeri tako, da je pravokotna na smer žice.
Glavne značilnosti
Temeljna razlika med Oerstedovim poskusom in drugimi prejšnjimi poskusi, ki so dali negativne rezultate, je v tem, da se v poskusu z zanko in tokom gibljejo naboji, ki medsebojno delujejo z magnetom. Upoštevajoč to dejstvo bi lahko bil rezultat Oerstedovega poskusa znan, saj je bilo predlagano, da ves električni tok je lahko tvoril magnetno polje. Ampere je bil znanstvenik, ki je uporabil koncept odnosa med elektriko in magnetizmom, da bi predvidel razlago za vse to. Zahvaljujoč svoji odločnosti mu je uspelo vzpostaviti razlago, ki je ponudila rešitev za obnašanje naravnega magnetizma, in lahko formaliziral ves razvoj v matematičnem smislu.
Prispevki Oerstedovega poskusa
Odkritje, da je vsak električni tok sposoben proizvesti magnetno polje, bi lahko odprlo številne poti raziskovanja magnetizma in njegovega odnosa z elektriko. Med vsemi temi odprtimi potmi je prišlo do precej plodnega razvoja, ki smo ga razvili do naslednjih točk:
- The kvantitativno določanje magnetnega polja, ki nastaja skozi različne vrste električnih tokov. Na to točko smo odgovorili zaradi potrebe po izdelavi magnetnih polj z jakostjo in razporeditve njihovih linij, ki jih je bilo mogoče nadzorovati. Na ta način je bilo mogoče izkoristiti prednosti naravnih magnetov in je bilo mogoče ustvariti druge umetne magnete z učinkovitejšim delovanjem.
- Uporaba sil, ki obstajajo med električnimi tokovi in magneti. Zahvaljujoč poznavanju tega pojava je bilo mogoče uporabiti za izdelavo elektromotorjev različne instrumente, ki se uporabljajo za merjenje jakosti toka in druge aplikacije. Na primer, elektronska tehtnica se danes uporablja na mnogih področjih. Elektronska tehtnica je bila zgrajena zahvaljujoč uporabi sil, ki obstajajo med električnimi tokovi in magneti.
- Razlaga naravnega magnetizma. Zahvaljujoč uporabi Oerstedovega eksperimenta je bilo v tem času pridobljeno znanje mogoče utemeljiti na notranji strukturi snovi. Izpostavljeno je bilo tudi dejstvo, da lahko kateri koli tok ustvari magnetno polje v svoji bližini. Od tu naprej je znano, da ga lahko vedejo vsa vedenja.
- Vzajemni učinek, ki bi se lahko pokazal v Oerstedovem poskusu, je služil za industrijsko pridobivanje električnega toka in njegova uporaba večina prebivalstva. Ta uporaba temelji na pridobivanju električnega toka iz magnetnega polja.
Zadnje misli
Na kratko bomo razmislili o Oerstedovem eksperimentu in njegovih prispevkih v svetu znanosti. Vemo, da je žica sestavljena iz pozitivnih in negativnih nabojev. Obe nalogi sta med seboj uravnoteženi, tako da skupni naboj je nič; Vizualiziramo kabel, ki ga tvorita dve dolgi vzporedni vrsti. Če premaknemo kabel kot celoto in obe vrsti napredujeta, se ne zgodi nič. Če pa steče električni tok, se vrsta premika naprej in nastane polje, ki odkloni magnetno iglo.
Iz tega lahko sklepamo, da tisto, kar proizvaja polje, ni gibanje nabojev, temveč relativno gibanje nabojev enega predznaka glede na naboje drugega. Razlaga, zakaj se igla premika, je, da tok v kablu proizvaja magnetno polje, katerega črte vstopijo na enem koncu in zapustijo na drugem. Tako se igla premika po magnetnem polju.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o eksperimentu Oersted in njegovih prispevkih v svet znanosti.