В физике уже давно установлено, что магнитные и электрические явления связаны между собой. Такую связь доказывает опыт Эрстеда, магнитное поле тока и другие факторы, указывающие на одинаковую природу магнетизма и электричества. Полученные результаты позволили глубже изучить суть этих явлений для последующего применения их в практической деятельности.
Взаимосвязь магнитных и электрических явлений
Аналогия данных явлений проявилась еще в результате первых исследований. В качестве примера можно привести свойства притягивания и отталкивания, когда в электростатике притягиваются и отталкиваются разноименные и одноименные заряды, а в магнетизме – аналогичные полюса.
В течение продолжительного времени было невозможно провести необходимые опыты по причине отсутствия постоянного источника тока. Проведение первых опытов, связанных с намагничиванием иглы, стало возможным после появления лейденской банки. Более широкие исследования начались после того как появилась батарея Вольта.
Первым, наиболее удачным экспериментом, считается опыт Эрстеда с использованием металлической проволоки, натягиваемой между двумя стойками. Расположение магнитной стрелки под проволокой выполняется так, чтобы происходило ее выравнивание относительно магнитного поля земли. Таким образом, она становится направленной с севера на юг. В самом начале электрического тока в цепи не было, проволока и стрелка располагались параллельно между собой. После этого проволока подключалась к источнику тока.
Суть опыта Эрстеда
Во время включения электрического тока в цепь происходит поворот магнитной стрелки на 90 градусов. Она принимает положение, перпендикулярное относительно проволоки. В процессе поворота стрелка начинает колебаться, а затем успокаивается в установленном положении. После отключения тока магнитная стрелка снова принимает исходное положение, размещаясь в направлении магнитного поля земли.
После первых опытов Эрстеда данной проблемой стали заниматься и другие ученые. Например, английским физиком Фарадеем была выдвинута теория, связанная с силовыми линиями магнитного поля. Опыт Эрстеда позволяет обнаруживать магнитное поле и без специального лабораторного оборудования.
Опыт Эрстеда проводится с помощью высокого стакана с водой и широкой чашки с солью, растворенной в воде. Далее, нужно взять иглу, намагнитить ее постоянным магнитом, смазать жиром и опустить в стакан на водную поверхность, не нарушая ее поверхностный слой. Игла будет играть роль магнитной стрелки. В качестве источника тока служит уголь, завернутый в ткань и опущенный в соленую воду и пластина из цинка, также опущенная в соленую воду. При замыкании или размыкании самодельной цепи, игла будет поворачиваться в соответствующем направлении.
