Ο ερευνητής γνωστός με το όνομα Hans Christian Oersted παρατήρησε το 1819 πώς μια μαγνητική βελόνα θα μπορούσε να εκτραπεί από την επίδραση ενός ηλεκτρικού ρεύματος. Η μαγνητική βελόνα ήταν μια σύνθεση ενός μαγνήτη σε σχήμα βελόνας. Αυτό το πείραμα ήταν γνωστό ως Υπερβολικό πείραμα και αποκάλυψε την ύπαρξη σύνδεσης μεταξύ ηλεκτρισμού και μαγνητισμού. Μέχρι τότε ήταν δύο διαφορετικά στοιχεία, όπως η βαρύτητα και ο ηλεκτρισμός.
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε σε τι συνίσταται το πείραμα Oersted και ποια είναι τα χαρακτηριστικά και οι αντανακλάσεις του.
Προέλευση του πειράματος Oersted
Πρέπει να έχουμε κατά νου ότι, εκείνη την εποχή, η τρέχουσα τεχνολογία δεν υπήρχε για τη διεξαγωγή έρευνας και δηλώσεων με την επιστημονική μέθοδο. Το πείραμα του Oersted φανερώνει ότι υπήρχε σύνδεση μεταξύ ηλεκτρισμού και μαγνητισμού. Οι νόμοι που περιγράφουν μαθηματικά τις μαγνητικές αλληλεπιδράσεις με τον ηλεκτρισμό αναπτύχθηκαν από τον André Marie Ampère, ο οποίος ήταν υπεύθυνος για τη μελέτη των δυνάμεων που υπήρχαν μεταξύ των καλωδίων μέσω των οποίων κυκλοφόρησαν τα ηλεκτρικά ρεύματα.
Όλα ξεκίνησαν χάρη στην αναλογία που υπάρχει μεταξύ μαγνητισμού και ηλεκτρισμού. Αυτή η αναλογία προκάλεσε μια αναζήτηση στη σχέση που υπάρχει μεταξύ τους και που μπορεί να εξηγήσει τα κοινά χαρακτηριστικά. Οι πρώτες προσπάθειες διερεύνησης πιθανής σχέσης μεταξύ των ηλεκτρικών φορτίων μαγνητών δεν έδωσαν πολλά αποτελέσματα. Αυτό που έδειξαν είναι ότι βάζοντας αντικείμενα που ήταν ηλεκτρικά φορτισμένα κοντά σε μαγνήτες, μια ενιαία δύναμη ασκήθηκε μεταξύ τους. Αυτή η δύναμη είναι παγκόσμιας έλξης όπως αυτή που υπάρχει μεταξύ οποιουδήποτε αντικειμένου φορτισμένου με ηλεκτρικό ρεύμα και ουδέτερου αντικειμένου. Σε αυτήν την περίπτωση, το αντικείμενο είναι ο μαγνήτης.
Ο μαγνήτης και το ηλεκτρικά φορτισμένο αντικείμενο προσελκύουν αλλά δεν μπορούν να προσανατολιστούν. Αυτό δείχνει ότι δεν πραγματοποιείται μαγνητική αλληλεπίδραση μεταξύ τους. Εάν ναι, εάν θα οδηγούσαν. Ο Oersted πραγματοποίησε αρχικά το πείραμα που έδειξε τη βοήθεια της σχέσης μεταξύ ηλεκτρικής ενέργειας και μαγνητισμού. Ήδη μέσα στο έτος Το 1813 είχε προβλέψει ότι μπορεί να υπάρχει σχέση μεταξύ των δύο, αλλά ήταν το έτος 1820 όταν το επαλήθευσε.
Αυτό συνέβη ενώ ετοίμαζε το μάθημα φυσικής του στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης. Σε αυτήν την τάξη, μπόρεσε να δει ότι αν μετακινήσει μια πυξίδα κοντά σε ένα καλώδιο που μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα, η βελόνα της πυξίδας τείνει να προσανατολίζεται ώστε να είναι κάθετη προς την κατεύθυνση του καλωδίου.
Κύρια χαρακτηριστικά
Η θεμελιώδης διαφορά που υπάρχει στο πείραμα Oersted με άλλες προηγούμενες προσπάθειες είχε δώσει αρνητικά αποτελέσματα είναι ότι το πείραμα του βρόχου και του ρεύματος τα φορτία που αλληλεπιδρούν με τον μαγνήτη είναι σε κίνηση. Λάβετε υπόψη αυτό το γεγονός, το αποτέλεσμα του πειράματος Oersted θα μπορούσε να είναι γνωστό αφού προτάθηκε κάτι τέτοιο όλο το ηλεκτρικό ρεύμα ήταν ικανό να σχηματίσει ένα μαγνητικό πεδίο. Ο Ampere ήταν επιστήμονας που χρησιμοποίησε την έννοια της σχέσης μεταξύ πλημμύρας και μαγνητισμού για να προβλέψει μια εξήγηση για όλα αυτά. Χάρη στο ψήφισμά του, μπόρεσε να δημιουργήσει μια εξήγηση που έδωσε τη λύση στη συμπεριφορά του φυσικού μαγνητισμού και ήταν σε θέση να επισημοποιήσει όλες τις εξελίξεις σε μαθηματικούς όρους.
Συνεισφορές του πειράματος Oersted
Το εύρημα ότι όλο το ηλεκτρικό ρεύμα είναι ικανό να παράγει ένα μαγνητικό πεδίο θα μπορούσε να ανοίξει πολλές οδούς έρευνας για τον μαγνητισμό και τη σχέση του με την ηλεκτρική ενέργεια. Μεταξύ όλων αυτών των ανοιχτών δρόμων υπήρξαν αρκετά γόνιμες εξελίξεις που αναπτύξαμε στα ακόλουθα σημεία:
- ο ποσοτικός προσδιορισμός του μαγνητικού πεδίου που παράγεται μέσω διαφορετικών τύπων ηλεκτρικών ρευμάτων. Αυτό το σημείο απαντήθηκε λόγω της ανάγκης παραγωγής μαγνητικών πεδίων έντασης και μιας διάταξης των γραμμών τους που ήταν ελεγχόμενες. Με αυτόν τον τρόπο, ήταν δυνατό να αντιμετωπιστούν τα οφέλη των φυσικών μαγνητών και ήταν δυνατόν να δημιουργηθούν άλλοι τεχνητοί μαγνήτες με πιο αποτελεσματική λειτουργία.
- Η χρήση των δυνάμεων που υπάρχουν μεταξύ ηλεκτρικών ρευμάτων και μαγνητών. Χάρη στη γνώση αυτού του φαινομένου, ήταν δυνατό να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή ηλεκτρικών κινητήρων, διάφορα όργανα που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της έντασης του ρεύματος και άλλων εφαρμογών. Για παράδειγμα, το ηλεκτρονικό ισοζύγιο χρησιμοποιείται σε πολλούς τομείς σήμερα. Η ηλεκτρονική ισορροπία δημιουργήθηκε χάρη στη χρήση των δυνάμεων που υπάρχουν μεταξύ ηλεκτρικών ρευμάτων και μαγνητών.
- Η εξήγηση του φυσικού μαγνητισμού. Χάρη στη χρήση του πειράματος Oersted, ήταν δυνατόν να βασιστεί η γνώση που έχει συσσωρευτεί εδώ και καιρό στην εσωτερική δομή της ύλης. Τονίστηκε επίσης το γεγονός ότι οποιοδήποτε ρεύμα μπορεί να παράγει μαγνητικό πεδίο κοντά του. Από εδώ είναι γνωστό ότι όλες οι συμπεριφορές είναι σε θέση να το εκμεταλλευτούν.
- Το αμοιβαίο αποτέλεσμα που θα μπορούσε να εμφανιστεί στο πείραμα του Oersted έχει χρησιμεύσει για το βιομηχανική λήψη ηλεκτρικού ρεύματος και χρήση του από την πλειοψηφία του πληθυσμού. Αυτή η χρήση βασίζεται στην απόκτηση ηλεκτρικού ρεύματος από μαγνητικό πεδίο.
Τελικές σκέψεις
Θα κάνουμε λίγο προβληματισμό σχετικά με το πείραμα Oersted και ποιες είναι οι συνεισφορές του στον κόσμο της επιστήμης. Γνωρίζουμε ότι το καλώδιο αποτελείται από θετικά και αρνητικά φορτία. Και οι δύο εργασίες ισορροπούνται μεταξύ τους έτσι ώστε το συνολικό φορτίο είναι μηδέν σημείο, απεικονίζουμε το καλώδιο που σχηματίζεται από δύο μεγάλες παράλληλες σειρές. Εάν μετακινήσουμε το καλώδιο στο σύνολό του και και οι δύο σε σειρές προχωρήσουν, τίποτα δεν συμβαίνει. Ωστόσο, εάν διαπιστωθεί η διέλευση ενός ηλεκτρικού ρεύματος, η σειρά προχωρά και παράγεται ένα πεδίο που εκτρέπει την μαγνητική βελόνα.
Από αυτό παίρνουμε τον προβληματισμό ότι αυτό που παράγει το πεδίο δεν είναι η κίνηση των χρεώσεων, αλλά η σχετική κίνηση των χρεώσεων του ενός σημείου σε σχέση με αυτό του άλλου. Η εξήγηση του γιατί κινείται η βελόνα είναι ότι το ρεύμα του καλωδίου παραγωγής μαγνητικού πεδίου του οποίου οι γραμμές εισέρχονται στο ένα άκρο και εξέρχονται στο άλλο. Έτσι κινείται η βελόνα ακολουθώντας το μαγνητικό πεδίο.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για το πείραμα Oersted και τις συνεισφορές του στον κόσμο της επιστήμης.