Глава 4. 4.1. Закон магнітної взаємодії елементів струмів

МАГНІТНЕ ПОЛЕ У ВАКУУМІ

4.1. Закон магнітної взаємодії елементів струмів

Відкриття Ерстеда

Властивість деяких мінералів, зокрема, магнітного залізняка притягувати залізні предмети була відомою людині здавна. Виготовлений певним способом стержень із сталі, який вільно обертається навколо вертикальної осі, завжди орієнтується вздовж напрямку Північ-Південь. Ця властивість, яку назвали магнетизмом, здавна використовувалась мореплавцями для морської навігації – мається на увазі навігаційний прилад компас. Незважаючи на це, учення про магнетизм розвивалося досить повільно, оскільки для його розуміння, як тепер відомо, були необхідні глибші знання про будову матерії. На початок 19 ст. до магнетизму відносили лиш особливі властивості залізних руд. Фізика тоді ще не була цілісною наукою. Досить нагадати, що професор Копенгагенського університету Ганс Хрістіан Ерстед у 1820 р. читав три лекційних курси з незалежних, як тоді вважалося, дисциплін: електрика, гальваніка і магнетизм. Під електрикою тоді розуміли електростатику, магнетизм вивчав взаємодію постійних магнітів, а гальваніка вивчала теплові та хімічні явища, які супроводжували проходження електричного струму, який уже навчились отримувати за допомогою гальванічних елементів. Жодних зв’язків між цими дисциплінами ще не було зауважено.

Новий етап у розвитку вчення про магнетизм настав у зв’язку з відкриттям Ерстедом дії провідника зі струмом на магнітну стрілку. Розмістивши провідник над магнітною стрілкою паралельно до неї, Ерстед зауважив, що при вмиканні струму вона відхиляється, встановлюючись перпендикулярно до провідника. Якщо провідник розмістити під магнітною стрілкою, то для незмінного напрямку струму вона відхилялась у протилежну сторону. При зміні лише напрямку

струму магнітна стрілка теж поверталась на 180o.

Учений правильно оцінив наукову важливість цього явища як такого, що вказує на існування зв’язку гальваніки з магнетизмом. У цьому ж 1820 р. француз Андре Ампер, вже ознайомлений з дослідами Ерстеда, відкрив магнітну взаємодію двох провідників із струмом. Він же висловив гіпотезу, що магнітні властивості речовини спричинені існуванням замкнених молекулярних струмів. Постійні магніти вирізняються тим, що молекулярні струми в них орієнтуються взаємно паралельно без впливу зовнішнього магнітного поля. На той час це була смілива гіпотеза, оскільки про будову молекул було мало що відомо. Важливість магнітної гіпотези Ампера полягала в тому, що вона пояснювала взаємодію магнітів та макроскопічних струмів із єдиної точки зору – як магнітну взаємодію рухомих електричних зарядів.