[发明的故事](210)---奥斯特发现电流的磁效应

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[ 发明的故事 ](210)---

奥斯特发现电流的磁效应 1820

年丹麦哥本哈根大学的奥斯特

奥斯特发现电流的磁效应

(HansChristianOersted1777 —1851) 发现了电流的

磁效应。这段历史很有趣，并且我们今天也还能从中获得一些教益。现在择要介绍一下：有一次当屋外有闪电时，奥斯特看到室内的指南针发生了不规则的摆动。在这个启示下，他猜想是电流使磁针摆动，在课堂上进行了二个实验：将电池的两个电极用导线短接，把导线靠近指南针，导线是水平放置并与磁针成直角，因而没有观察到对磁针的影响。当他结束讲



演，将导线放到与磁针平行的位置时，却立即发现磁针产生了明显的偏转。他召集



了一些同事，并换了一个大一些的电池，重复进行这个实验给大家看。 1820 年 6 月，他写了一本小册子《电流对磁针作用的实验》，私人印发给一些科学家和科学团体。这本书中 记载了他观察到的现象：“接通电池两极的金属导线可简称联线， 在联线距磁针约

／ 4 英寸时，磁针的偏转约为 45 度，若距离增加则针的偏转减小，偏转的大小与电池的强弱有关系。 这种效应可以透过玻璃、金属、木材、树脂、石头等。 ‘电冲突’的 效应不同于正电荷或负电荷的作用，联线放在磁针的上方或者磁针的下方，针的偏转方向是相反的。 ”

奥斯特还观察到当把导线在水平面上改变轴线方向时，磁铁也跟着转动；如果将磁针改用铜的、玻璃的、或树脂的针，则电流导线对这些针不产生影响。因此，他在小册子中对他所发现的现象作了一些解释：“电冲突仅仅对物质中的磁粒子发生作用，对非磁性物质，电冲突只是穿透过去，而磁粒子抵抗这种穿透，所以物体就被推动。”很明显，电冲突不只存在于导体联线本身，而是广泛散布到周围空间。从已有事实中，我们可以得出这样的结论，电冲突是沿着圆周形状作用的，否则联线放在磁针上面或磁针下面时，针的偏转方向就不会相反了。”

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奥斯特发现了电流的磁效应，但是对他本人如何评价却发生了争论。争论是从一封信 引起的，信是他当时的一个学生汉司亭 (Hansteen) 后来写给法拉第的。信中写道：“奥斯特教授是一个有天才的人，但他是一个不适当的实验者，他不善操纵仪器。 他试着使 导线与磁针垂直，而针并没有显出运动。在结束讲课后，他使用为其它实验准备的一个更大的电池说：‘趁着电池活力还大，再做一次实验’，这时电池联线平行于磁针，磁针出现了剧烈的摆动。他十分激动而感到迷惑 。因此有人不无道理地说：‘这个伟大发现是产生了，而他却在事故中摔了筋斗’。对于作用力应该是正交于磁针的概念，他和别人





一样，事前一点也没有考虑。”不过 正如拉格朗日评论过牛顿有类似情况时说的一句话：“这种偶然性总是遇到配得上的人”。



这封信之所以受到重视是因为汉司亭是这个发现的直接证人，不过信是在 1857 年写

的，实验已经过去了 30 多年而且是在奥斯特逝世 6 年之后了。奥斯特在他的小册子中，叙述上的确有些杂乱并缺乏定量的结果，但是他也确实研究了一些现象，例如这种效应与电流强度的关系，与距离的关系，包括与不同材料的关系等这种效应是沿着圆周方向也是




一个有力的推论。里纳德（



P.Lenard) 在他所写的《科学伟人录》中指出：当时奥斯特桌

上放着磁针、电池和导线，说明他正在寻找这个效应，不能看成是意外事故中偶然的发现。 无论当时的真正情况如何，电流的磁效应是科学史上的一个重要发现，它把电学和磁学从此联系起来了。

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