- 自然科學名家名作中的為什么
- 隋國慶
- 754字
- 2019-01-03 23:45:43
一次看似平淡的課堂實驗,為什么使奧斯特激動萬分?
《磁針電抗作用實驗》是丹麥物理學家奧斯特于1820年在法國的科學雜志《化學與物理學年鑒》上發表的一篇著名論文。這篇論文介紹了他發現電流磁效應的成果,把電學和磁學結合起來,促進了電磁學研究的開展。
1820年7月21日,丹麥哥本哈根大學奧斯特教授帶著伏打電池來到物理實驗室,為學生們上實驗課。
當他接通電池時,突然發現放在電磁旁邊的磁針發生了偏轉,改變了原來的位置,在垂直于導線的方向停了下來。
學生們對這一現象絲毫沒有感覺,可是奧斯特卻激動萬分。
長期以來,人們一直把電和磁作為獨立的互不相關的現象進行研究,而奧斯特卻隱約地認識到電和磁之間存在某種聯系,他從1807年起,就致力于電的各種效應的研究,經過10多年的探索,進展不大。今天他在課堂上看到通電后引起的磁針偏轉時,怎能不激動呢?
奧斯特意識到自己將有一項重大發現,下課后,立即進行研究。
他用導線又接通了伏打電池,當磁針垂直地放在導線的位置時,磁針并無變化;當磁針平行地放在導線的位置時,磁針立即偏轉,直到與導線垂直為止。他再把磁針放在一定的位置上,當伏打電池接通時,磁針發生了偏轉,當關閉電源時,磁針就恢復到原來的狀態。
奧斯特又進一步地試驗了不同的金屬導線,發現磁針的偏轉幾乎一樣。
接著,他又在導線和磁針之間放一塊硬紙板隔著,在接通電源時,磁針仍然偏轉,甚至在中間放上玻璃、石頭、水、金屬時,磁針照樣偏轉。
通電導線為什么會使磁針偏轉呢?奧斯特認為,磁針的偏轉是由于電荷的流動引起的,磁針的偏轉方向和電荷的流動方向密切相關。由于導體中的電流會在導體周圍產生一個環形磁場,因此,磁針在這個磁場范圍內,無論是改變電流的方向,還是改變磁針與導線的位置,都會引起磁針的偏轉。
奧斯特的發現把電學和磁學結合起來了。從此,電磁學的研究蓬勃地開展起來。