Khi dòng điện tác dụng lên nam châm

Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy được xây dựng trên một lĩnh vực vật lí gọi là điện từ học – một lĩnh vực ra đời hết sức tình cờ.

Mãi đến năm 1820, điện và từ vẫn được nghiên cứu độc lập. Người ta từng nghĩ rằng chỉ có sắt mới có thể tác dụng như nam châm. Các nam châm nhân tạo, ví dụ như kim la bàn, được chế tạo hoặc bằng cách chịu khó cọ xát đá nam châm lên chúng một cách đều đặn, hoặc bằng cách sắp chúng theo hướng bắc nam đồng thời hơ nóng và gõ nhẹ lên chúng. Dòng điện là thứ hoàn toàn khác, liên quan đến sự dịch chuyển của các chất lỏng tích điện như tia lửa điện hoặc ở dạng các dòng liên tục phát ra từ cột volta và các nguồn điện hóa học mới được phát triển. Tuy nhiên, mối quan hệ giữa hai hiện tượng bắt đầu được xem xét: Chẳng hạn, dao sắt trong nhà bị sét đánh trúng thường bị từ hóa còn dư.

Khám phá tình cờ

Hans Christian Østed, một giáo sư tại Đại học Copenhagen ở Đan Mạch, là một trong những nhà triết học tự nhiên theo đúng nghĩa của từ này, ông có những đóng góp cho cả khoa học và triết học. Một trong những lĩnh vực chuyên môn của ông là công trình của Immanuel Kant, một nhà triết học Đức xem các hiện tượng khoa học là những diện mạo khác nhau của cùng một trật tự tự nhiên nền tảng. Trớ trêu thay, thành tựu khoa học quan trọng nhất của Østed là chỉ ra đúng như thế.

Vào tháng Tư năm 1820, Østed đang giảng dạy về tác dụng nhiệt mà dòng điện gây ra trên dây dẫn kim loại, sử dụng cột volta để chứng minh. Một kim la bàn được đặt trên bàn để dùng cho một bài giảng khác sau đó. Khi bật dòng điện, Østed để ý thấy kim la bàn nhúc nhích hướng về phía sợi dây nóng của ông. Khi ông tắt dòng điện đi, kim la bàn trở lại chỉ hướng bắc. Østed lập tức nhận ra ý nghĩa của hiện tượng: Dòng điện đang biến sợi dây thành một nam châm tạm thời. (Ngày nay, chúng ta gọi những dụng cụ như thế là nam châm điện. Chúng là những nam châm rất hữu ích, có thể bật và tắt dễ dàng.)

Østed cho rằng nhiệt là mối liên hệ chủ chốt, và rằng lực từ đang tỏa ra từ dây điện giống như nhiệt hoặc ánh sáng. Ông nghiên cứu với những dây dẫn mảnh hơn (để chúng nóng hơn) thế nhưng tác dụng từ vẫn yếu ớt. Tuy vậy, mối liên hệ đã được thiết lập, và lĩnh vực điện từ học đã ra đời.

Østed trình diễn khám phá điện từ học

Østed trình diễn khám phá điện từ học của ông bằng pin Daniell, một loại pin được cấp điện bởi các phản ứng giữa hai điện cực nhúng trong một dung dịch muối.

Ampère

Ampère lặp lại thí nghiệm của Østed

Ampère lặp lại thí nghiệm của Østed trong phòng thí nghiệm của ông.

Kết quả của Østed đã xác nhận nghiên cứu của nhà khoa học người Pháp André Maria Ampère. Trong vòng mấy tháng, Ampère đã trình bày một bức tranh rõ ràng hơn về lực điện từ. Ông chỉ ra hai dây dẫn có dòng điện chạy qua hành xử y hệt như một dây dẫn điện và một nam châm. Ông cũng tìm thấy chiều của lực từ do một dây dẫn điện gây ra phụ thuộc vào chiều của dòng điện. Hai dòng điện chạy ngược chiều nhau gây ra lực từ đẩy, còn hai dòng điện chạy cùng chiều thì hút nhau. Đơn vị của dòng điện được đặt tên là amp, viết tắt từ ampere để tôn vinh ông.

Trích Physics – An Illustrated History of the Foundations of Science, Tom Jackson

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Khi dòng điện tác dụng lên nam châm
08/06/2022
Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy
Nhận thức lịch sử về nam châm
28/05/2022
Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành
Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

Đọc nhiều trong tháng



360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com