Zgodovina elektromagnetizma

Inovacije Andre Marie Ampere in Hansa Christiana Oersteda

Zgodnji eksperiment v elektromagnetizmu. Oxford Science Archive / Print Collector / Getty Images

elektromagnetizem je področje fizike, ki vključuje preučevanje elektromagnetne sile, vrste fizične interakcije, ki se pojavi med električno nabit delci. Elektromagnetna sila običajno proizvaja elektromagnetna polja, kot so električna polja, magnetna polja in svetloba. Elektromagnetna sila je ena od štirih temeljnih interakcij (običajno imenovanih sile) v naravi. Druge tri temeljne interakcije so močna interakcija, šibka interakcija in gravitacija.

Do leta 1820 je bil edini znani magnetizem železnih magnetov in 'lodestones', naravni magneti z železom bogate rude. Verjeli so, da je notranjost Zemlje magnetizirana na enak način, in znanstveniki so bili zelo zmedeni, ko so ugotovili, da se smer igle kompasa kjer koli počasi spreminja, desetletje za desetletjem, kar kaže na počasno spreminjanje Zemljinega magnetnega polja. .

Teorije Edmonda Halleya

Kako lahko železov magnet povzroči takšne spremembe?Edmond Halley(slavnega kometa) je genialno predlagal, da Zemlja vsebuje številne sferične lupine, eno v drugi, od katerih je vsaka drugače magnetizirana, vsaka pa se počasi vrti glede na druge.

Hans Christian Oersted: Eksperimenti z elektromagnetizmom

Hans Christian Oersted je bil profesor znanosti na univerzi v Kopenhagnu. Leta 1820 je na svojem domu organiziral znanstveno demonstracijo za prijatelje in študente. Načrtoval je demonstracijo segrevanja žice z električnim tokom in tudi demonstracijo magnetizma, za kar je priskrbel iglo kompasa, nameščeno na lesenem stojalu.

Med izvajanjem svoje električne demonstracije je Oersted na svoje presenečenje opazil, da vsakič, ko električni tok je bil vklopljen, igla kompasa se je premaknila. Molčal je in končal demonstracije, toda v mesecih, ki so sledili, je trdo delal in poskušal razumeti nov pojav.

Vendar Oersted ni mogel pojasniti, zakaj. Igle žica ni ne pritegnila ne odbila. Namesto tega je stal pod pravim kotom. Na koncu je svoje ugotovitve objavil brez pojasnila.

Andre Marie Ampere in elektromagnetizem

Andre Marie Ampere v Franciji je menil, da če tok v žici deluje z magnetno silo na a kompas iglo, bi morali dve taki žici tudi magnetno medsebojno vplivati. V seriji genialnih poskusov je Andre Marie Ampere pokazal, da je ta interakcija preprosta in temeljna: vzporedni (ravni) tokovi se privlačijo, protivzporedni tokovi pa odbijajo. Sila med dvema dolgima ravnima vzporednima tokovoma je bila obratno sorazmerna z razdaljo med njima in sorazmerna z jakostjo toka, ki teče v vsakem.

Tako sta obstajali dve vrsti sil, povezanih z elektriko - električna in magnetna. Leta 1864, James Clerk Maxwell je pokazal subtilno povezavo med obema vrstama sil, ki je nepričakovano vključevala hitrost svetlobe. Iz te povezave je nastala ideja, da je svetloba električni pojav, odkritje radijskih valov, teorija relativnosti in veliko sodobne fizike.