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揭开电磁学的序幕电流磁效应

时间:2022-02-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:丹麦物理学家奥斯特抓住这一天赐良机,终于发现了电流磁效应,标志着电磁学时代的到来。演讲之前,奥斯特一直在思考电和磁之间的联系,他打算试一下电流对磁针的作用。这一重大发现公之于世后,立即引起了很大的轰动。这一天作为一个划时代的日子被载入史册,它揭开了电磁学的序幕,标志着电磁学时代的到来。在奥斯特无懈可击的实验面前,一些科学家明白了电流磁效应的重要性和价值。

自从法国物理学家库仑发现电力磁力都是与距离平方成反比的力以后,寻找电与磁之间的联系便成为不少人研究的课题。丹麦物理学家奥斯特抓住这一天赐良机,终于发现了电流磁效应,标志着电磁学时代的到来。

1777年,物理学家奥斯特生于丹麦兰格朗岛鲁德乔宾的一个药剂师家庭。1794年,他考入哥本哈根大学,五年后获得博士学位。1806年,奥斯特担任哥本哈根大学物理学教授。几年后,成为丹麦皇家学会常务秘书。

1820年4月的一天,奥斯特要作一次电学方面的演讲,听众是一些物理爱好者和精通物理知识的学者。演讲之前,奥斯特一直在思考电和磁之间的联系,他打算试一下电流对磁针的作用。但是,在实验准备就绪之后,却发生了一次意外事故,使得他在演讲之前未能进行实验。

奥斯特

带着准备就绪的实验设备,奥斯特走进了演讲大厅。他边讲边做演示实验,深入浅出地给听众讲解电磁学知识。这次演讲精彩极了,一次接一次地赢得了大家热烈的掌声。演讲临近尾声,奥斯特顺手将一枚小磁针放在了一根导线的下方,磁针的指向正好与导线的方向平行。当给导线通电的时候,他看到磁针发生了转动。

磁针转动的角度很小,根本没有引起听众的注意。何况长期以来,磁现象与电现象是被分别进行研究的,许多科学家都认为电与磁没有什么联系,连法国大物理学家库仑也曾断言,电与磁是两种完全不同的实体,它们不可能相互作用或转化。

“难道电和磁之间有联系?”奥斯特不由得心头一震。

对这个现象奥斯特非常重视,他敏锐地意识到,电和磁之间一定有联系。初次的发现使奥斯特非常激动,演讲一结束,他立刻回到实验室研究这个现象。

在此后的3个月时间里,奥斯特做了60多次实验,用无可辩驳的事实证明了电和磁之间存在的联系:电流可以产生磁场。

一次实验中,奥斯特偶然发现了电流的磁效应。

这年7月21日,奥斯特发表了题为《关于磁针上电流碰撞的实验》的论文。论文用极其简洁语言论述了他多次实验的结果,最后,他总结出:电流的作用仅存在于载流导线的周围;沿着螺纹方向垂直于导线;电流对磁针的作用可以穿过各种不同的介质;作用的强弱决定于介质,也决定于导线到磁针的距离和电流的强弱;铜和其他一些材料做的针不受电流作用;通电的环形导体相当于一个磁针,具有两个磁极等。

这一重大发现公之于世后,立即引起了很大的轰动。这一天作为一个划时代的日子被载入史册,它揭开了电磁学的序幕,标志着电磁学时代的到来。在奥斯特无懈可击的实验面前,一些科学家明白了电流磁效应的重要性和价值。因此在这一重大发现之后不久,一系列的新发现接连出现:安培发现了电流间的相互作用,阿拉果制成了第一个电磁铁,施魏格发明电流计等。

学海拾贝

为了纪念奥斯特的功绩,从1934年起,国际上命名磁场强度的单位为奥斯特,简称“奥”。1937年,美国物理教师协会还专门设立了奥斯特奖章,以奖励教学有成绩的优秀物理教师。

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