L'effet magnétique du courant. Expérience de Oersted

L'existence possible d'un lien étroit entre l'électricité et le magnétisme ont pris les premiers chercheurs affectés analogie électrostatique et phénomènes magnétostatiques d'attraction et de répulsion. Ce point de vue était si commune que le premier Cardan, puis Gilbert pensait que son préjudice et ont fait de leur mieux pour montrer la différence entre ces deux phénomènes. Mais cette hypothèse a été soulevée à nouveau au XVIIIe siècle, il a une bonne raison, quand magnétisation effet la foudre a été établi, et Franklin et Beccaria atteint aimantation en utilisant la décharge de la bouteille de Leyde. la loi de Coulomb, formellement identique aux phénomènes électrostatiques et magnéto-statique, à nouveau poussé la question.

Une fois la batterie de Volta était possible d'obtenir un courant électrique pendant une longue période, en essayant de trouver un lien entre les phénomènes électriques et magnétiques sont devenues plus fréquentes et plus intenses. Et pourtant, en dépit d'une recherche intensive, la découverte forcé d'attendre pendant vingt ans. Les raisons de ce retard doivent être recherchées dans la compréhension scientifique qui prévalait à l'époque. Toutes les forces ont été comprises que dans le sens newtonien, ce qui est. E. Les forces qui agissent entre les particules de matière sur une ligne droite qui les relie. Par conséquent, les chercheurs ont essayé de découvrir la puissance de ce genre particulier, la création d'un dispositif au moyen duquel ils espéraient trouver l'attraction ou de répulsion destinée entre le pôle magnétique et le courant électrique (ou, plus généralement, entre le «fluide galvanique» et un fluide magnétique), ou d'essayer de magnétiser acier aiguille, diriger au courant.

L'interaction entre le fluide magnétique et galvanique essayant de détecter et Gian Domenico Romanozi (1761-1835) dans les expériences décrites dans un article en 1802, qui Guglielmo Libri (1803-1869), Pietro Konfilyakki (1777-1844) et de nombreux autres ont mentionné plus tard attribuant Romanozi priorité de cette découverte. Il suffit cependant de lire cet article pour vous assurer que les expériences Romanozi réalisées avec une batterie avec un circuit ouvert et l'aiguille magnétique, il n'y a pas de courant électrique, et donc le plus qu'il pouvait observer - est l'action électrostatique habituelle.

Lorsque 21 Juillet, 1820 à un article très concis sur quatre pages (en latin), intitulé «Experimenta circa effectum conflictus electrici dans acum magneticam», physicien danois Hans Christian Oersted (1777-1851) a décrit l'expérience fondamentale en électromagnétisme, prouvant que le courant dans le conducteur droite passant le long d'un méridien, dévie une aiguille magnétique de la direction méridienne, l'intérêt et la surprise des scientifiques étaient super non seulement parce qu'il en est ainsi, longtemps sont à la recherche d'une solution au problème avait été reçu, mais aussi parce que la nouvelle expérience dès qu'il est devenu clair , indique la force de type non-newtonien.

En fait, il ressort de l'expérience de Oersted était évident que la force agissant entre le pôle magnétique et un élément courant, ne vise pas à les relier directement et perpendiculairement à cette ligne, TE est, comme on dit, est "les tours de puissance ». L'importance de ce fait a été ressenti même alors, bien qu'il ait été pleinement réalisé que de nombreuses années plus tard. Expérience de Oersted a causé la première fissure dans le modèle newtonien du monde.

A propos de cette difficulté, qui a frappé la science peut être jugé, par exemple, dans la confusion, dans laquelle il y avait italien, français, anglais et traducteur allemand, traduction dans la langue maternelle de l'article Latin Oersted. Souvent, ce qui rend une traduction littérale, il semble clair pour eux, ils ont apporté dans une note l'original latin.

Vraiment obscure article Oersted même aujourd'hui reste l'explication qu'il essayait de leur donner le phénomène observé causé, à son avis, les deux directions opposées mouvement en spirale autour du conducteur "de matière électrique, respectivement positive et négative."

L'exclusivité du phénomène, ouvert Oersted, a immédiatement attiré beaucoup d'attention des expérimentateurs et des théoriciens. Arago retour de Genève, où il a assisté à des expériences similaires, répétées de la Reeve a parlé à leur sujet à Paris, et en Septembre de cette 1820 a introduit de son installation célèbre avec conducteur de courant vertical passant par une pièce horizontale de carton saupoudré de fer la sciure de bois. Mais les cercles de la limaille de fer que nous remarquons en général au cours de cette expérience, il n'a pas trouvé. Les expérimentateurs peuvent voir clairement ces cercles depuis Faraday théorisé «courbes magnétiques» ou «lignes de force». En effet, souvent, pour voir quelque chose, vous voulez vraiment! Arago est seulement vu que le conducteur, dans ses mots, "limaille de fer obleplivaetsya comme si elle était un aimant", à partir de laquelle il a conclu que "les causes actuelles du magnétisme en fer, qui ne sont pas soumis à une pré-aimantation."

Tous dans le même 1820 Bio lu deux rapports (30 octobre et 18 décembre), qui a présenté les résultats d'entre eux avec Savar étude pilote. Essayer d'ouvrir une loi définissant la dépendance de la force électromagnétique à distance, Bio a décidé d'utiliser la méthode d'oscillation, qui a été précédemment utilisé a pendentif. A cette fin, il a recueilli l'installation, constitué d'un conducteur vertical épaisse située près de l'aiguille aimantée: lorsque le courant dans la flèche du conducteur commence à osciller avec une période qui dépend de la force électromagnétique agissant sur le poteau à des distances différentes du centre de la flèche vers le conducteur. En mesurant ces distances, Bio et amené Savard porte maintenant son nom est la loi, qui, dans sa première formulation ne prend pas en compte l'intensité du courant (il ne savait même pas comment mesurer) bien connu.

En apprenant les résultats des expériences du Bio-Savart, Laplace a remarqué que l'effet du courant peut être considéré comme le résultat des actions individuelles sur le pôle de la flèche d'un nombre infini d'éléments infiniment petits, qui peut être divisé en courant et a conclu que tous les éléments des actes courants sur chaque pôle de puissance inversement proportionnelle au carré de la distance de cet élément de la perche. Le fait que le Laplace a participé à la discussion de cette question, a déclaré au Bio dans son travail «Précis élémentaire de physique ehrё-rimentale». Dans les écrits de Laplace, à notre connaissance, il n'y a aucune trace d'une telle remarque, à partir de laquelle on peut conclure qu'il doit avoir exprimé verbalement la conversation amicale avec lui-même Bio.

Pour compléter ses informations sur cette force élémentaire, Bio a essayé de nouveau, cette fois seul, pour déterminer empiriquement si au changement et si le changement, comment l'élément d'action du courant sur un poteau avec un changement dans l'angle formé par la direction du courant et la ligne reliant le milieu avec le poteau d'élément . L'expérience a consisté à comparer ce que l'action a le même parallèle à la flèche de courant et le courant dirigé à un angle. A partir des données expérimentales en calculant le Bio, qu'il n'a jamais publié, mais qui était certainement une erreur, comme l'a montré en 1823 par F. Savary {1797-1841), j'ai déterminé que cette force est proportionnelle au sinus de l'angle formé par la direction du courant et direct reliant le point donné au milieu de l'élément courant. Ainsi, ce qu'on appelle aujourd'hui «la première loi fondamentale de Laplace,« il est largement découverte Bio.

Mario Letstsi "Histoire de la Physique"