[7月21日]科学历史上的今天——奥斯特发表电生磁现象(Oersted & Electromagnetism)
1820年7月21日,汉斯·奥斯特(Hans Christian Oersted)发表了一个小册子,清晰展示电和磁有关联。
18世纪末,科学家注意到很多电学现象和磁学现象,但认为它们是截然不同的力。
到了奥斯特发现电磁关联的1820年,当时虽然大部分科学家认为电和磁并不相关,但一些显示电磁有一定联系的证据已经出现,比如指南针被闪电击中后极性会颠倒。
奥斯特此前意识到热辐射和光的联系。虽然未能得它们同是电磁波的结论,但他认为,电和磁是所有物质都会发射的力,这些力会彼此影响。
在1820年4月的一次讲座上,奥斯特在设置仪器时观察到,电线接通电池两端后,一旁的指南针偏离了通常指向的磁北极。虽然指南针的偏离很小,听众都未注意到,但奥斯特清楚地认识到,发生大事了。
有人会说,这个发现完全出于偶然。历史记录说法不一,观察到这一效应,肯定离不开奥斯特之前的准备。
无论是完全出于意外,还是至少本就有一些预期,这次的观察激发了奥斯特进一步思考。他未能立即找到数学解释,但他此后三个月一直在思考,然后继续做实验,直到自己能非常确定“电流产生磁场”这一事实。
于是在7月21日,
奥斯特把这个结果发表在一个小册子。这一结果在物理学家之间和科学界悄悄流传。
虽然它只是一个定性的结果,但很清晰——一股电流产生了磁力。
奥斯特的电池大约用了20片铜,产生的电动势约为15到20伏特。他尝试过多种电线,发现指南针都会偏移。而当他将电流反一个方向,指南针则会向另一个方向偏移。他还观察到,用玻璃或者木头在指南针和电流中间做屏蔽,并没有什么用。
奥斯特的结果一经发表,其他人也开始研究电和磁的这一新关联。
- 安德烈·玛丽·安培(André-Marie Ampère)得出一个“安培定律”,用于描述磁力和电线中的电流关系。
- 基于奥斯特的发现,法拉第展示了磁场会感生电流。
资料来源:
https://www.aps.org/publications/apsnews/200807/physicshistory.cfm
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