Badatel známÜ pod jménem Hans Christian Oersted v roce 1819 pozoroval, jak můşe bÜt magnetická stÅelka vychÜlena úÄinkem elektrického proudu. Magnetická jehla byla sloÅŸenÃm magnetu ve tvaru jehly. Tento experiment byl známÜ jako Oerstedův experiment a odhalila existenci spojenà mezi elektÅinou a magnetismem. Do této doby to byly dva různé prvky, stejnÄ jako gravitace a elektÅina.
V tomto Älánku vám Åekneme, z Äeho se Oerstedův experiment skládá a jaké jsou jeho vlastnosti a odrazy.
Původ Oerstedova experimentu

Je tÅeba vzÃt v úvahu, ÅŸe v té dobÄ neexistovala souÄasná technologie, aby bylo moÅŸné provádÄt vÜzkum a tvrzenà vÄdeckou metodou. Oerstedův experiment ukázalo, ÅŸe existuje spojenà mezi elektÅinou a magnetismem. Zákony, které matematicky popisujà magnetické interakce s elektÅinou, vyvinul André Marie AmpÚre, kterÜ mÄl na starosti studium sil, které existovaly mezi kabely, kterÜmi cirkuluje elektrickÜ proud.
VÅ¡echno vzniklo dÃky analogii, která existuje mezi magnetismem a elektÅinou. PrávÄ tato analogie způsobila hledánà vztahu, kterÜ mezi nimi existuje, a která můşe vysvÄtlit spoleÄné charakteristiky. Prvnà pokusy o prozkoumánà moÅŸného vztahu mezi elektrickÜmi náboji magnetů nepÅinesly mnoho vÜsledků. Ukázali, ÅŸe poloÅŸenÃm pÅedmÄtů, které byly elektricky nabité do blÃzkosti magnetů, mezi nimi byla vyvinuta jediná sÃla. Tato sÃla je globálnÄ pÅitaÅŸlivá jako ta, která existuje mezi jakÜmkoli objektem nabitÜm elektÅinou a neutrálnÃm objektem. V tomto pÅÃpadÄ je objekt magnet.
Magnet a elektricky nabitÜ pÅedmÄt pÅitahujÃ, ale nelze je orientovat. To naznaÄuje, ÅŸe mezi nimi nedocházà k şádné magnetické interakci. Pokud ano, pokud by vedli. Oersted nejprve provedl experiment, kterÜ ukázal podporu vztahu mezi elektÅinou a magnetismem. JiÅŸ v roce Rok 1813 pÅedpovÃdal, ÅŸe mezi nimi můşe existovat vztah, ale byl to v roce 1820, kdy to ovÄÅil.
Stalo se to, kdyÅŸ se pÅipravoval na hodinu fyziky na univerzitÄ v Kodani. V této tÅÃdÄ byl schopen vidÄt, ÅŸe pokud pohyboval kompasem v blÃzkosti drátu s elektrickÜm proudem, stÅelka kompasu mÄla tendenci orientovat se tak, aby byla kolmá ke smÄru drátu.
Hlavnà charakteristiky

Zásadnà rozdÃl mezi OerstedovÜm experimentem a jinÜmi pÅedchozÃmi pokusy, které mÄly negativnà vÜsledky, je ten, ÅŸe v experimentu se smyÄkou a proudem jsou náboje, které interagujà s magnetem, v pohybu. VezmÄte tuto skuteÄnost v úvahu, vÜsledek Oerstedova experimentu mohl bÜt znám, protoÅŸe to bylo navrÅŸeno veÅ¡kerÜ elektrickÜ proud byl schopen vytváÅet magnetické pole. Ampere byl vÄdec, kterÜ pouÅŸil koncept vztahu mezi elektÅinou a magnetismem, aby pÅedvÃdal vysvÄtlenà toho vÅ¡eho. DÃky svému pÅedsevzetà byl schopen vytvoÅit vysvÄtlenÃ, které poskytlo ÅeÅ¡enà chovánà pÅirozeného magnetismu a byl schopen formalizovat veÅ¡kerÜ vÜvoj v matematickÜch termÃnech.
PÅÃspÄvky Oerstedova experimentu

Objev, ÅŸe jakÜkoli elektrickÜ proud je schopen produkovat magnetické pole, by mohl otevÅÃt mnoho cest vÜzkumu magnetismu a jeho vztahu s elektÅinou. Mezi vÅ¡emi tÄmito otevÅenÜmi cestami doÅ¡lo k pomÄrnÄ plodnému vÜvoji, kterÜ jsme rozvinuli do následujÃcÃch bodů:
- The kvantitativnà stanovenà magnetického pole vytváÅeného různÜmi typy elektrickÜch proudů. Tento bod byl zodpovÄzen z důvodu potÅeby vytváÅet magnetická pole o intenzitÄ a uspoÅádánà jejich liniÃ, které bylo moÅŸné ovládat. TÃmto způsobem bylo moÅŸné zvládnout vÜhody pÅÃrodnÃch magnetů a bylo moÅŸné vytvoÅit dalšà umÄlé magnety s efektivnÄjÅ¡Ãm provozem.
- VyuÅŸità sil, které existujà mezi elektrickÜmi proudy a magnety. DÃky znalostem tohoto jevu bylo moÅŸné pouÅŸÃt pro konstrukci elektrickÜch motorů různé pÅÃstroje, které se pouÅŸÃvajà k mÄÅenà intenzity proudu a dalšà aplikace. NapÅÃklad elektronická váha se dnes pouÅŸÃvá v mnoha oblastech. Elektronická váha byla vytvoÅena dÃky pouÅŸità sil, které existujà mezi elektrickÜmi proudy a magnety.
- VysvÄtlenà pÅirozeného magnetismu. DÃky pouÅŸità Oerstedova experimentu bylo moÅŸné zaloÅŸit nashromáşdÄné znalosti bÄhem této doby na vnitÅnà struktuÅe hmoty. RovnÄÅŸ byla zdůraznÄna skuteÄnost, ÅŸe jakÜkoli proud je schopen generovat magnetické pole v jeho blÃzkosti. V důsledku toho je známo, ÅŸe vÅ¡echna chovánà jsou schopna toho vyuÅŸÃt.
- VzájemnÜ efekt, kterÜ mohl bÜt prokázán v OerstedovÄ experimentu, slouÅŸil pro průmyslové zÃskávánà elektrického proudu a jeho vyuÅŸità vÄtÅ¡inou populace. Toto pouÅŸità je zaloÅŸeno na zÃskávánà elektrického proudu z magnetického pole.
ZávÄreÄné myÅ¡lenky
UdÄláme malou reflexi Oerstedova experimentu a jaké jsou jeho pÅÃnosy ve svÄtÄ vÄdy. VÃme, ÅŸe drát je tvoÅen kladnÜmi a zápornÜmi náboji. Oba úkoly jsou navzájem vyváşené celkovÜ náboj je nulovÜ; Vizualizujeme kabel tvoÅenÜ dvÄma dlouhÜmi rovnobÄÅŸnÜmi Åadami. Pokud posuneme kabel jako celek a obÄ Åady postoupÃ, nic se nestane. Pokud vÅ¡ak dojde k průchodu elektrického proudu, Åada se posune a vytvoÅà se pole, které vychyluje magnetickou stÅelku.
Z toho můşeme odvodit, ÅŸe to, co vytváÅà pole, nenà pohyb nábojů, ale relativnà pohyb nábojů jednoho znaménka vzhledem k druhému. VysvÄtlenÃ, proÄ se jehla pohybuje, je, ÅŸe proud v kabelu vytváÅà magnetické pole, jehoÅŸ Äáry vstupujà na jednom konci a odcházejà na druhém. Takto se jehla pohybuje po magnetickém poli.
Doufám, ÅŸe s tÄmito informacemi se dozvÃte vÃce o experimentu Oersted a jeho pÅÃnosech ve svÄtÄ vÄdy.