Hans Christian Oerstedi nime all tuntud teadlane täheldas 1819. aastal, kuidas elektrivoolu mõjul saaks magnetnõela suunata. Magnetnõel oli nõelakujulise magneti koostis. See katse oli tuntud kui Oerstedi eksperiment ja paljastas seose olemasolu elektri ja magnetismi vahel. Kuni selle ajani olid need kaks erinevat elementi, samuti gravitatsioon ja elekter.
Selles artiklis räägime teile, millest koosneb Oerstedi katse ning millised on selle omadused ja peegeldused.
Oerstedi katse päritolu
Tuleb meeles pidada, et tol ajal ei olnud praegust tehnoloogiat, et oleks võimalik uurimismeetodeid ja teadusliku meetodi abil tehtud avaldusi teha. Oerstedi eksperiment ilmne, et elektri ja magnetismi vahel oli seos. Seadused, mis matemaatiliselt kirjeldavad magnetilisi koostoimeid elektriga, töötas välja André Marie Ampère, kelle ülesandeks oli uurida elektrivoolu ringlevate kaablite vahel eksisteerinud jõude.
Kõik tekkis tänu magnetismi ja elektri vahel eksisteerivale analoogiale. Just see analoogia põhjustas nende omavahelise suhte otsimise ja see võib seletada ühiseid omadusi. Esimesed katsed uurida magnetite elektrilaengute võimalikku seost ei andnud palju tulemusi. Mida nad näitasid, on see, et asetades magnetiga lähedale elektriliselt laetud esemeid, nende vahel rakendati ühte jõudu. See jõud on globaalse külgetõmbejõuga nagu see, mis eksisteerib iga elektriga laetud objekti ja neutraalse objekti vahel. Sel juhul on objekt magnet.
Magnet ja elektriliselt laetud objekt tõmbavad ligi, kuid neid ei saa suunata. See näitab, et magnetilist interaktsiooni nende vahel ei toimu. Kui jah, siis kas nad juhendaksid. Oersted viis kõigepealt läbi katse, mis näitas elektri ja magnetismi vahelise suhte abi. Juba aastal 1813 oli ennustanud, et nende kahe vahel võib olla suhe, kuid see kinnitati aastal 1820.
See juhtus ajal, mil ta Kopenhaageni ülikoolis oma füüsikatundi ettevalmistas. Selles klassis suutis ta näha, et kui ta liigutas kompassi elektrivoolu kandva juhtme lähedal, kippus kompassinõel olema traadi suunaga risti.
põhijooned
Põhiline erinevus, mis Oerstedi katses eksisteeris teiste varasemate katsetega, oli andnud negatiivseid tulemusi on see, et silmuse ja voolu katse, mis magnetiga vastastikmõjus on, on liikumises. Seda asjaolu arvesse võttes võib Oerstedi katse tulemus olla teada, kuna seda pakuti kogu elektrivool oli võimeline moodustama magnetvälja. Ampere oli teadlane, kes kasutas üleujutuse ja magnetismi suhte mõistet, et ennetada sellele kõigele seletust. Tänu oma resolutsioonile suutis ta luua selgituse, mis andis lahenduse loodusliku magnetismi käitumisele ja suutis vormistada kõik arengud matemaatilises mõttes.
Oerstedi katse panused
Avastus, et kogu elektrivool on võimeline tekitama magnetvälja, võib avada palju võimalusi uurida magnetismi ja selle seoseid elektriga. Kõigi nende avatud teede seas oli üsna viljakaid arenguid, mille arendasime järgmiste punktideni:
- The erinevat tüüpi elektrivoolude kaudu tekkiva magnetvälja kvantitatiivne määramine. Sellele punktile vastati, kuna oli vaja tekitada intensiivsusega magnetvälju ja nende joonte paigutus, mis oli kontrollitav. Nii on olnud võimalik toime tulla looduslike magnetite eelistega ja tõhusama toimimisega on võimalik luua muid tehismagneteid.
- Elektrivoolude ja magnetite vaheliste jõudude kasutamine. Tänu selle nähtuse tundmisele on olnud võimalik elektrimootorite ehitamiseks kasutada mitmesuguseid instrumente, mida kasutatakse voolu intensiivsuse ja muude rakenduste mõõtmiseks. Näiteks kasutatakse elektroonilist kaalu tänapäeval paljudes valdkondades. Elektrooniline kaal on üles ehitatud tänu elektrivoolude ja magnetite vaheliste jõudude kasutamisele.
- Loodusliku magnetismi seletus. Tänu Oerstedi eksperimendi kasutamisele on selle aja jooksul kogunenud teadmisi olnud võimalik rajada aine sisestruktuurile. Samuti on esile tõstetud asjaolu, et mis tahes vool on võimeline tekitama selle läheduses magnetvälja. Siit on teada, et kõik käitumisviisid suudavad seda ära kasutada.
- Oerstedi katses ilmnenud vastastikune mõju on olnud tööstuslik elektrivoolu hankimine ja selle kasutamine elanikkonna enamus. See kasutamine põhineb elektrivoolu saamisel magnetväljast.
Lõpumõtted
Vaatame veidi Oerstedi katset ja selle panust teadusmaailmas. Me teame, et traat koosneb positiivsetest ja negatiivsetest laengutest. Mõlemad ülesanded on omavahel tasakaalus nii kogu koormus on nullpunkt, visualiseerime kaabli, mille moodustavad kaks pikka paralleelset rida. Kui liigutame kaablit tervikuna ja mõlemad read järjest edasi, ei juhtu midagi. Kui aga elektrivool läbitakse, tõuseb rida edasi ja tekib väli, mis paindab magnetnõela.
Sellest saame peegelduse, et välja tekitamine ei ole laengute liikumine, vaid ühe märgi laengute suhteline liikumine teise märkide suhtes. Nõela liikumise põhjus on see, et magnetvälja tootmise kaabli vool, mille jooned sisenevad ühest otsast ja väljuvad teisest otsast. Nii liigub nõel magnetvälja järgides.
Loodan, et selle teabe abil saate rohkem teada Oerstedi eksperimendi ja selle panuse kohta teadusmaailmas.