Elektromagnetizmo istorija

Andre Marie Ampere'o ir Hanso Christiano Oerstedo naujovės

Ankstyvas elektromagnetizmo eksperimentas. Oksfordo mokslo archyvas / Spaudinių kolekcionierius / Getty Images

Elektromagnetizmas yra fizikos sritis, apimanti elektromagnetinės jėgos – tam tikros rūšies fizinės sąveikos, atsirandančios tarp elektra įkrautas dalelių. Elektromagnetinė jėga paprastai sukuria elektromagnetinius laukus, tokius kaip elektriniai laukai, magnetiniai laukai ir šviesa. Elektromagnetinė jėga yra viena iš keturių pagrindinių sąveikų (dažniausiai vadinamų jėgomis) gamtoje. Kitos trys pagrindinės sąveikos yra stipri sąveika, silpnoji sąveika ir gravitacija.

Iki 1820 m. vienintelis žinomas magnetizmas buvo geležies magnetai ir „lodestones“ natūralūs magnetai rūdos, kurioje gausu geležies. Buvo manoma, kad Žemės vidus buvo įmagnetintas tokiu pačiu būdu, o mokslininkai labai nustebo, kai pastebėjo, kad kompaso rodyklės kryptis bet kurioje vietoje lėtai kinta dešimtmetį po dešimtmečio, o tai rodo lėtą Žemės magnetinio lauko kitimą. .

Edmond Halley teorijos

Kaip geležies magnetas gali sukelti tokius pokyčius?Edmondas Halley(kometos šlovės) išradingai pasiūlė, kad Žemėje yra daug sferinių apvalkalų, vienas kito viduje, kiekvienas skirtingai įmagnetintas, kiekvienas lėtai sukasi kitų atžvilgiu.

Hansas Christianas Oerstedas: elektromagnetizmo eksperimentai

Hansas Christianas Oerstedas buvo Kopenhagos universiteto mokslo profesorius. 1820 m. jis savo namuose surengė mokslo demonstraciją draugams ir studentams. Jis planavo pademonstruoti laido kaitinimą elektros srove, taip pat atlikti magnetizmo demonstracijas, kurioms parūpino ant medinio stovo pritvirtintą kompaso adatą.

Atlikdamas elektrinį demonstravimą, Oerstedas nustebęs pastebėjo, kad kiekvieną kartą elektros srovė buvo įjungtas, pajudėjo kompaso rodyklė. Jis tylėjo ir baigė demonstracijas, bet sekančius mėnesius sunkiai dirbo bandydamas įprasminti naująjį reiškinį.

Tačiau Oerstedas negalėjo paaiškinti, kodėl. Adata nebuvo nei pritraukta prie vielos, nei nuo jos atstumta. Vietoj to, jis buvo linkęs stovėti stačiu kampu. Galiausiai jis paskelbė savo išvadas be jokio paaiškinimo.

Andre Marie Ampere ir elektromagnetizmas

Andre Marie Ampere'as Prancūzijoje manė, kad jei srovė laidoje veikia magnetinę jėgą a kompasas adata, du tokie laidai taip pat turėtų sąveikauti magnetiškai. Išradingų eksperimentų serija Andre Marie Ampere parodė, kad ši sąveika buvo paprasta ir esminė: lygiagrečios (tiesios) srovės traukia, o antilygiagrečios srovės atstumia. Jėga tarp dviejų ilgų tiesių lygiagrečių srovių buvo atvirkščiai proporcinga atstumui tarp jų ir proporcinga kiekvienoje tekančios srovės intensyvumui.

Taigi su elektra susietos dviejų rūšių jėgos – elektrinė ir magnetinė. 1864 m. Jamesas Clerkas Maxwellas parodė subtilų ryšį tarp dviejų jėgų tipų, netikėtai susijusių su šviesos greičiu. Iš šio ryšio kilo mintis, kad šviesa yra elektrinis reiškinys, radijo bangų atradimas Reliatyvumo teorija ir daug nūdienos fizikos.