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1、 发明的故事 (210)-奥斯特发现电流的磁效应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(HansChristianOersted17771851) 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
2、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3 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
3、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。”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，
4、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。
