Закон на Ерстед
100 велики научни открития
Идеята за връзката между електричеството и магнетизма, която се връща към най-простото сходство между привличането на пухчета от кехлибар и железни стърготини от магнит, беше във въздуха и много от най-добрите умове на Европа бяха увлечени от нея. В литературата са известни фактите за магнетизиране на стоманени игли от електрическа искра, демагнетизиране на компаси от мълния. Трактатът на Алдини за галванизма (1804) споменава Мохон, който магнетизира стоманена игла с волтов стълб, и Романиози, който наблюдава отклонението на магнитна игла под действието на волтов стълб. Но всички тези факти бяха от естеството на случайни наблюдения и не само не бяха обобщени, но дори не бяха описани с някаква точност.
Заслугата на Ерстед се състои преди всичко в това, че той разбира важността и новостта на своето откритие и привлича вниманието на научния свят към него.
„Ученият датски физик, професор“, пише Ампер, „със своето велико откритие проправи нов път за физиците в изследванията. Тези проучвания не са останали безплодни; те привлякоха към откриването на много факти, заслужаващи вниманието на всички, които се интересуват от прогреса.
Ханс Кристиан Ерстед (1777-1851) е роден на датския остров Лангеланд в град Ридкобинг в семейството на беден фармацевт. Семейството постоянно се нуждаеше, така че братята Ханс Кристиан и Андерс трябваше да получат основното си образование, където могат.
Още на дванадесет години Ханс е принуден да стои на гишето в аптеката на баща си. Тук медицината го пленява задълго, измества химията, историята, литературата и още повече укрепва увереността му в неговата научна мисия. Решава да влезе в университета в Копенхаген, където се занимава с всичко – медицина, физика, астрономия, философия, поезия.
Университетският златен медал от 1797 г. му е присъден заЕсе „Граници на поезията и прозата”. Следващият му труд, също високо оценен, се занимава със свойствата на основите, а дисертацията, за която получава титлата доктор по философия, е посветена на медицината.
На двадесет Ерстед получава диплома по фармация, а на двадесет и две докторска степен. След като блестящо защити дисертацията си, Ханс отива в университета за стаж във Франция, Германия, Холандия. Там Ерстед слуша лекции за възможностите за изучаване на физическите явления с помощта на поезията, за връзката между физиката и митологията.
През 1806 г. Ерстед става професор в университета в Копенхаген.Очарован от философията на Шелинг, той мисли много за връзката между топлина, светлина, електричество и магнетизъм. През 1813 г. във Франция е публикувана неговата работа "Изследвания на идентичността на химическите и електрическите сили". В него той за първи път изразява идеята за връзката между електричеството и магнетизма.
Той пише: „Човек трябва да се опита да види дали се произвежда електричество. всяко действие върху магнита. » Съображенията му бяха прости: електричеството произвежда светлина - искра, звук - пращене и накрая може да произведе топлина - жицата, която затваря клемите на източника на ток, се нагрява. Електричеството не може да създаде магнитни ефекти Казват, че Оерстед никога не се е разделял с магнита. Това парче желязо сигурно непрекъснато го е карало да мисли в тази посока. Магнитът трябва да е изминал доста мили в палтото на Ерстед.
Днес всеки ученик може лесно да възпроизведе опита на Ерстед, да демонстрира "вихър на електрически конфликт", като излее железни стружки върху картон, през центъра на който минава проводник с ток.
Но не било лесно да се открият магнитните ефекти на тока.Българският физик Петров се опитал да ги открие, като съединил полюсите на своята батерия с железни и стоманени плочи. Той не ене установи намагнитване на плочите след няколко часа преминаване на ток през тях. Има сведения и за други наблюдения, но с пълна сигурност се знае, че магнитните ефекти на тока са наблюдавани и описани от Ерстед.
Изглежда, че всичко е ясно. Ерстед показа на учениците още едно потвърждение на дългогодишната идея за универсалната връзка на явленията. Но защо има съмнения? Защо впоследствие се разгоряха толкова много спорове около обстоятелствата на това събитие? Факт е, че студентите, които присъстваха на лекцията, по-късно разказаха нещо съвсем различно. Според тях Оерстед искал да демонстрира на лекцията само едно интересно свойство на електричеството да нагрява жицата и компасът се озовава на масата съвсем случайно. И случайно обясниха, че компасът лежи до тази жица и съвсем случайно, според тях, един от острогледите студенти обърна внимание на въртящата се стрелка и изненадата и насладата на професора, според тях, бяха искрени. Самият Ерстед пише в по-късните си творби: „Всички присъстващи в публиката бяха свидетели на факта, че предварително обявих резултата от експеримента. Следователно откритието не е било случайност, както би искал да заключи професор Хилберт от изразите, които използвах, когато за първи път обявих откритието.
Случайно ли е Ерстед, който е направил откритието? В крайна сметка във всяка лаборатория може да се получи щастлива комбинация от необходимите инструменти, тяхното взаимно разположение и „режими на работа“? Да, така е. Но в този случай случайността е естествена - Ерстед е сред малкото изследователи, които изучават връзките между явленията по това време.
По думите на Ерстед, "магнитният ефект на електрическия ток има кръгово движение около него." Магнитната стрелка никога не сочеше жицата, новинаги е била насочена тангенциално към окръжностите, опасващи този проводник. Сякаш невидими съсиреци от магнитни сили се въртяха около жицата, привличайки лека стрелка на компас. Това е, което изненада учения. Ето защо в брошурата си от четири страници, опасявайки се от недоверие и присмех, той внимателно изброява свидетелите, като не пропуска да спомене нито една от техните научни заслуги.
В резултат на откритието на Ерстед беше възможно да се установи връзка между две групи явления, които от времето на Хилберт се считаха за фундаментално различни. Открит е нов тип взаимодействие. Досега физиката познава централните сили. Жицата не привлича и не отблъсква полюсите на стрелата, а я поставя перпендикулярно на нейната дължина. „Експериментът на Ерстед напълно противоречи на елементарните правила на механиката“, отбелязва Араго.
И накрая, ефективността и гъвкавостта на новото взаимодействие съдържаше семето на бъдещите технически приложения на електрическата енергия.
След публикуването на мемоарите на Ерстед по-нататъшните събития се развиват с много необичайно темпо за тогавашната лежерна наука. Няколко дни по-късно мемоарите се появяват в Женева, където Араго е на посещение по това време. Още първото запознаване с опита на Ерстед му доказва, че е намерен отговорът на проблема, с който той и много други са се борили. Впечатлението от експериментите беше толкова голямо, че един от присъстващите на демонстрацията се изправи и развълнувано изрече станалата по-късно известна фраза: „Господа, има преврат!