電磁気学の歴史

アンドレ・マリー・アンペールとハンス・クリスチャン・エルステッドのイノベーション

電磁気学の初期の実験。オックスフォード科学アーカイブ/プリントコレクター/ゲッティイメージズ

電磁気 電磁力の研究を含む物理学の分野であり、その間に発生する物理的相互作用の一種です。 帯電した 粒子。電磁力は通常、電界、磁界、光などの電磁場を生成します。電磁力は、自然界の 4 つの基本的な相互作用 (一般に力と呼ばれる) の 1 つです。他の 3 つの基本的な相互作用は、強い相互作用、弱い相互作用、および重力です。

1820 年まで、知られている唯一の磁気は、鉄の磁石と「ロードストーン」の磁気でした。 天然磁石 鉄分の多い鉱石。地球の内部も同じように磁化されていると信じられていましたが、科学者たちは、どの場所でもコンパスの針の方向が 10 年ごとにゆっくりと変化し、地球の磁場がゆっくりと変化していることを発見したとき、非常に当惑しました。 .

エドモンド・ハレーの理論

鉄の磁石はどのようにしてそのような変化を生み出すことができるのでしょうか?エドモンド・ハレー(彗星で有名な) は、地球にはいくつかの球状の殻があり、1 つが他の内部にあり、それぞれが異なる磁化を持ち、それぞれが他のものに対してゆっくりと回転していると巧妙に提案しました。

Hans Christian Oersted: 電磁気学の実験

Hans Christian Oersted は、コペンハーゲン大学の科学教授でした。 1820年、彼は自宅で友人や学生に科学のデモンストレーションを行いました。彼は、電流によるワイヤーの加熱を実証し、また磁気の実証を実行することを計画しました。そのために、彼は木製のスタンドに取り付けられたコンパスの針を提供しました。

電気デモンストレーションを行っている間、エルステッドは驚いたことに、 電流 コンパスの針が動きました。彼は黙ってデモを終わらせたが、その後の数ヶ月間、新しい現象を理解しようと懸命に働いた。

しかし、エルステッドはその理由を説明できませんでした。針はワイヤーに引き寄せられることも、反発されることもありませんでした。代わりに、直角に立つ傾向がありました。結局、彼は何の説明もなしに彼の調査結果を発表しました。

アンドレ・マリー・アンペールと電磁気学

フランスのアンドレ・マリー・アンペールは、電線に流れる電流が電線に磁力を及ぼすと感じました。 方位磁針 針、そのような 2 本のワイヤも磁気的に相互作用する必要があります。一連の独創的な実験で、アンドレ・マリー・アンペールは、この相互作用が単純かつ基本的であることを示しました。平行 (直線) 電流は引き寄せ、反平行電流は反発します。 2 つの長い直線平行電流間の力は、それらの間の距離に反比例し、それぞれに流れる電流の強度に比例します。

このように、電気に関連する 2 種類の力、電気と磁気が存在しました。 1864年、 ジェームズ・クラーク・マクスウェル は、予想外に光の速度を含む、2 種類の力の間の微妙な関係を示しました。このつながりから、光は電気現象であるという考えが生まれ、電波が発見され、 相対性理論 そして多くの現代物理学。