1819 m. tyrėjas Hansas Christianas Oerstedas stebėjo, kaip elektros srovė gali nukreipti magnetinę adatą. Magnetinė adata buvo adatos formos magnetas. Šis eksperimentas, žinomas kaip Oerstedo eksperimentas , parodė ryšį tarp elektros ir magnetizmo. Iki tol jie buvo laikomi dviem atskirais reiškiniais, kaip ir gravitacija bei elektra.
Šiame straipsnyje mes jums pasakysime, iš ko susideda Oerstedo eksperimentas ir kokios jo savybės bei atspindžiai.
„Oersted“ eksperimento kilmė
Svarbu prisiminti, kad tuo metu neegzistavo technologijos, kurias turime šiandien, kad galėtume atlikti tyrimus ir teigti, naudodami mokslinį metodą. Oerstedo eksperimentas parodė , kad yra ryšys tarp elektros ir magnetizmo. Dėsnius, matematiškai apibūdinančius magnetinę sąveiką su elektra, sukūrė André-Marie Ampère, tyrinėjęs jėgas tarp laidų, kuriais teka elektros srovė.
Viskas prasidėjo nuo magnetizmo ir elektros analogijos. Ši analogija paskatino ieškoti jų ryšio ir to, kas galėtų paaiškinti jų bendras savybes. Ankstyvieji bandymai ištirti galimą magnetų elektros krūvių ryšį nedavė daug rezultatų. Tačiau jie parodė, kad kai elektra įkrauti objektai buvo dedami šalia magnetų, tarp jų veikė viena jėga . Ši jėga yra bendroji trauka, panaši į tą, kuri egzistuoja tarp bet kurio elektra įkrauto objekto ir neutralaus objekto. Šiuo atveju objektas yra magnetas.
Magnetas ir elektra įkrautas objektas traukia vienas kitą, bet jie neišsirikiuoja. Tai rodo, kad tarp jų nėra magnetinės sąveikos. Jei būtų, jie išsirikiuotų. Oerstedas pirmasis atliko eksperimentą, kuris parodė ryšį tarp elektros ir magnetizmo. Jis numatė ryšio tarp šių dviejų elementų galimybę dar 1813 m., tačiau patvirtino ją tik 1820 m.
Tai atsitiko jam ruošiant fizikos pamoką Kopenhagos universitete. Šioje klasėje jis galėjo pastebėti, kad jei jis perkeltų kompasą šalia laido, nešančio elektros srovę, kompaso adata buvo linkusi orientuotis statmenai laido krypčiai.
pagrindinės funkcijos
Esminis skirtumas tarp Oerstedo eksperimento ir ankstesnių bandymų, kurie davė neigiamų rezultatų, yra tas, kad kilpos ir srovės eksperimente su magnetu sąveikaujantys krūviai juda. Šis faktas buvo labai svarbus norint suprasti Oerstedo eksperimento rezultatus, nes jis parodė, kad bet kokia elektros srovė gali sukurti magnetinį lauką. Ampère buvo mokslininkas, kuris, remdamasis elektros ir magnetizmo santykio koncepcija, numatė šio reiškinio paaiškinimą. Savo darbo dėka jis sugebėjo pateikti natūralaus magnetizmo elgesio paaiškinimą ir visus pasiekimus įforminti matematiniais terminais.
Oerstedo eksperimento indėlis
Atradimas, kad bet kokia elektros srovė gali sukurti magnetinį lauką, galėtų atverti daugybę magnetizmo ir jo ryšio su elektra tyrimų galimybių. Tarp visų šių atvirų kelių įvyko gana vaisingų pokyčių, kuriuos išplėtojome iki šių taškų:
- The kiekybinis magnetinio lauko, kuris susidaro per skirtingų tipų elektros sroves, nustatymas. Į šį klausimą buvo atsakyta, nes reikėjo sukurti tokio intensyvumo magnetinius laukus ir valdyti jų linijas. Tokiu būdu pavyko susidoroti su natūralių magnetų teikiamais pranašumais ir buvo galima sukurti kitus dirbtinius magnetus efektyviau veikiant.
- Jėgų, esančių tarp elektros srovių ir magnetų, naudojimas. Dėl šio reiškinio žinių buvo galima naudoti elektrinių variklių statybai, įvairiems instrumentams, kurie naudojami srovės ir kitų programų intensyvumui matuoti. Pavyzdžiui, elektroninis balansas šiandien naudojamas daugelyje sričių. Elektroninė pusiausvyra sukurta naudojant jėgas, egzistuojančias tarp elektros srovių ir magnetų.
- Natūralaus magnetizmo paaiškinimas. Naudojant „Oersted“ eksperimentą, per šį laiką sukauptas žinias pavyko pagrįsti vidine materijos struktūra. Taip pat pabrėžtas faktas, kad bet kokia srovė gali sukurti magnetinį lauką šalia jos. Dėl to žinoma, kad visas elgesys gali tuo pasinaudoti.
- Abipusis efektas, kurį galima parodyti Oerstedo eksperimente, pasitarnavo pramoninis elektros srovės gavimas ir jo naudojimas gyventojų dauguma. Šis naudojimas grindžiamas elektros srovės gavimu iš magnetinio lauko.
Paskutinės mintys
Trumpai apžvelkime Oerstedo eksperimentą ir jo indėlį į mokslo pasaulį. Žinome, kad laidą sudaro teigiami ir neigiami krūviai. Šie krūviai yra subalansuoti taip, kad bendras krūvis lygus nuliui; laidą galime įsivaizduoti kaip dvi ilgas, lygiagrečias eiles . Jei judinsime visą laidą ir abi eilutės judės pirmyn, nieko neįvyks. Tačiau jei įvedama elektros srovė, eilutė judės pirmyn ir susidarys laukas, kuris nukreips magnetinę adatą.
Iš to galime matyti, kad lauką sukuria ne krūvių judėjimas, o santykinis vieno ženklo krūvių judėjimas kito ženklo atžvilgiu. Paaiškinimas, kodėl adata juda, yra tas, kad srovė kabelyje sukuria magnetinį lauką, kurio linijos įeina viename gale, o išeina iš kito. Taip adata juda pagal magnetinį lauką.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galite sužinoti daugiau apie „Oersted“ eksperimentą ir jo indėlį į mokslo pasaulį.