Опыт Ганса Христиана Эрстеда, проведенный в 1820 году, стал фундаментальным открытием, доказавшим связь между электричеством и магнетизмом. Суть и условия опыта Для проведения эксперимента использовались следующие элементы:
- Источник тока (гальваническая батарея).
- Проводник (толстая проволока), расположенный над магнитной стрелкой или под ней.
- Магнитная стрелка на тонкой игле (компас), которая в исходном состоянии была ориентирована вдоль меридиана Земли (север — юг).
Основные наблюдения
- Отклонение стрелки при замыкании цепи:
В момент пропускания электрического тока через проводник магнитная стрелка, находившаяся параллельно проводу, резко поворачивалась и стремилась установиться перпендикулярно проводнику. Это свидетельствовало о том, что вокруг проводника с током возникает магнитное поле. - Зависимость от направления тока:
При изменении направления тока в проводнике (переключении полюсов батареи) магнитная стрелка разворачивалась в противоположную сторону (на 180 градусов относительно предыдущего положения). - Прекращение действия при размыкании цепи:
Как только электрическая цепь размыкалась и ток переставал течь, магнитная стрелка возвращалась в свое исходное положение (вдоль магнитного меридиана Земли). - Зависимость силы взаимодействия:
Эрстед заметил, что эффект отклонения усиливается при увеличении силы тока и ослабевает при удалении магнитной стрелки от проводника.
Физический вывод Результаты опыта позволили сделать ключевой вывод: вокруг любого проводника с электрическим током существует магнитное поле. До этого открытия электрические и магнитные явления считались изолированными друг от друга. Опыт Эрстеда положил начало новой области физики — электродинамике, и непосредственно привел к созданию электромагнитов и дальнейшим открытиям Ампера и Фарадея. Математически направление отклонения стрелки позже было систематизировано с помощью правила правой руки (или правила буравчика): если большой палец правой руки направить по току, то четыре согнутых пальца укажут направление линий магнитного поля, вдоль которых устанавливается северный полюс стрелки. Я могу подготовить для вас краткий конспект с основными выводами из опытов Ампера или Фарадея, чтобы дополнить картину развития электродинамики. Хотите, чтобы я это сделал?