汉斯·奥斯特(Hans Oersted),丹麦物理学家、化学家。1777年8月14日生于丹麦兰格朗岛鲁德乔宾一个药剂师家庭。12岁开始帮助父亲在药房里干活,同时坚持学习化学。由于刻苦攻读,17岁以优异的成绩考取了哥本哈根大学的免费生,学习医学和自然科学。1799年,年仅22岁便获得哥本哈根大学博士学位。
1801~1803年去德、法等国访问,结识了许多物理学家及化学家。1806年起任哥本哈根大学物理学教授,1815年起任丹麦皇家学会常务秘书。1820年因电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章。1829年起任哥本哈根工学院院长。1851年3月9日在哥本哈根逝世,终年74岁。
奥斯特曾对物理学、化学和哲学进行过多方面的研究。由于受康德哲学与谢林的自然哲学的影响,坚信自然力是可以相互转化的,长期探索电与磁之间的联系。1820年4月终于发现了电流对磁针的作用,即电流的磁效应。同年7月21日以《关于磁针上电冲突作用的实验》为题发表了他的发现。
奥斯特当时把电流对磁体的作用称为“电流碰撞”,他总结出两个特点:一是电流碰撞存在于载流导线的周围:二是电流碰撞“沿着螺纹方向垂直于导线的螺纹线传播”。
奥斯特这篇短短的论文轰动了整个欧洲物理学界,对法国学术界的震动尤大,导致了大批实验成果的出现,如安德烈·安培(André Ampère)发现的“右手定律”。奥斯特对磁效应的解释,虽然不完全正确,但并不影响这一实验的重大意义,它证明了电和磁能相互转化,这为物理学的新领域“电磁学”的发展奠定了坚实的基础。
奥斯特是一位热情洋溢重视科研和实验的教师,他曾说:“我不喜欢那种没有实验的枯燥的讲课,所有的科学研究都是从实验开始的”。因此受到学生欢迎。他还是卓越的讲演家和自然科学普及工作者,1824年倡议成立丹麦科学促进协会,创建了丹麦第一个物理实验室。
1908年丹麦自然科学促进协会建立“奥斯特奖章”,以表彰做出重大贡献的物理学家。1934年以“奥斯特”命名CGS单位制中的磁场强度单位。1937年美国物理教师协会设立“奥斯特奖章”,奖励在物理教学上做出贡献的物理教师。
科学小讲堂
奥斯特实验(Oersted Experiment):
[目的]
演示电流产生磁场
[装置]
导线若干,小磁针一个,电源一个,开关一个
[步骤]
1.将磁针放置在导线旁,导线通电时磁针发生偏转。
2.切断电流时,磁针又回到原位。
3.改变电流方向,磁针向相反方向偏转。
4.切断电流时,磁针又回到原位。
[说明]
由于地磁场的存在,要使磁针明显偏离原来方向,导线中必须通较强的电流(约5~10安),这样强的电流一般可以采取触接电池两极引起短路获得。因此,实验相当于电源外部短路,电源将受到损坏(干电池内电阻较大,以使用干电池为好)。实验时应向学生说明这仅仅是为了获得短暂的大电流而采取的变通办法。为保护电源,电路中应串联滑动变阻器限流,而且通电时间要短。导线必须南北向放置,如沿东西向放置力矩为零,不偏转。
[结论]
电流的周围存在磁场。
磁场方向和电流方向有关,电流是电荷定向运动产生的,所以通电导线周围的磁场实质上是运动电荷产生的。
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