«Ханс Эрстед - основоположник электромагнетизма»

Подготовила: Дарья Белоцерковец. 8-Б класс.

Научный руководитель: Лысенко Александр Юрьевич

2024 г.

Содержание:

1 Детство и юность_________________________________3

2 Первые шаги в науке_____________________________4

3 Опыты в области электромагнетизма______________5

4 Другие изобретения______________________________6

5 Интересные факты______________________________ 7

6.Память_________________________________________7

7.Вывод__________________________________________8

8.Источники. Литература__________________________9

Ханс Кристиан Эрстед (14 августа 1777 — 9 марта 1851) — датский ученый, физик, исследователь явлений электромагнетизма. 

1 Детство и юность

Будущий исследователь родился в маленьком городке Рудкебинге, расположенном на датском острове Лангеланн. Отец Ханса работал аптекарем, так что семью Эрстед нельзя было назвать обеспеченной. Начальное образование мальчика было несистемным — городской парикмахер учил Ханса и его брата немецкому; жена парикмахера — датскому; пастор познакомил их с правилами грамматики, историей и литературой; землемер научил сложению и вычитанию.

Интерес к естественным наукам пришел к Хансу, когда он в двенадцатилетнем возрасте помогал папе в аптеке. Именно тогда родилось желание поступить в университет — он реализовал этот план в 18 лет. Став студентом Копенгагенского университета, он занимался практически всеми возможными дисциплинами, по многим из которых показывал потрясающие академические успехи. Например, эссе Эрстеда «Границы поэзии и прозы» привело его к получению золотой медали университета. 

Блестящая защита диссертации по медицине помогла получить степень доктора философии. После этого он начал работать управляющим в аптеке, но стремился к преподаванию. В университет его все же устроили, но три года ученому пришлось читать лекции бесплатно, чтобы доказать свою профессиональную состоятельность. Старания окупились — начальство обратило внимание на Ханса и отправило его в заграничную командировку для повышения научной квалификации. В 1806 году Эрстеду удалось стать профессором физики — он не только преподавал физику и химию студентам-медикам и фармацевтам, но еще и проводил экзамены для кандидатов по философии. Во многом именно с личностью этого ученого связано то, что физику признали полноправной дисциплиной в Копенгагенском университете.

2 Первые шаги в науке

После поступления в университет,  Ханс с упоением изучает различные дисциплины, отдавая предпочтение разностороннему образованию. В этом он изрядно преуспел, заслужив Золотую университетскую медаль за блестяще написанное эссе под названием «Границы поэзии и прозы». Такую же высокую оценку получил его труд, посвященный свойствам щелочей. В дальнейшем он с успехом защитил диссертацию по медицине, за что был удостоен звания фармацевта высшей категории. Это позволило ему получить работу временного управляющего в одной из аптек Копенгагена.

В то же время его не покидало желание преподавать в университете, поэтому Ханс подрядится читать лекции на протяжении нескольких недель без всякой оплаты. В 1806 году в жизни ученого случилось знаменательное событие – к степени доктора философии добавилось звание профессора физики. Теперь он мог на законных основаниях преподавать физику, химию и философию.

Дания в то время находилась на периферии научного мира, и чтобы пополнить запас знаний Эрстед добивается командировки в Германию и Францию, где ученый с интересом слушал лекции своих коллег. В это время он приходит к многозначному выводу о связи всего со всем. Пытливый ум Эрстеда взбудоражили мысли немецкого философа Иоганна Фихте о возможности изучения физических явлений, используя для этого поэзию и даже мифологию. Также огромное влияние на мировоззрение Ханса оказал философ Фридрих Вильгельм Шеллинг с его идеей взаимосвязи и взаимообусловленности.

3 Опыты в области электромагнетизма

Подобными переживаниями в это время «болел» еще один известный физик Иоганн Риттер. В одном из писем другу Эртеду он признался, что нашел взаимосвязь между максимальным наклоном эклиптики и совершением выдающихся открытий в сфере электричества. Автор предсказывал новую волну изобретений в 1819-1820 годах. Вообще, жизненное кредо Риттера было весьма схожим с принципами Эрстеда, который всегда страстно увлекался философией и все время стремился распространять научные открытия в широкие массы.

В 1813 году увидела свет работа Эрстеда «Исследования идентичности химических и электрических сил». В ней автор предположил существование связи между магнетизмом и электричеством. Он утверждал наличие влияния тока на магнит и обосновал это довольно простым доводом. Если электричество способно порождать тепло, свет и звук, почему оно не может вызывать магнитные действия. К слову, эта проблема также волновала других ученых – Араго, Ампера и Элиниуса, но только Эрстеду удалось получить столь однозначный ответ.

В феврале 1820 года во время чтения лекции студентам ученый показывал нагревание проволоки с помощью электричества. Поблизости от нее случайно находился компас. Один из студентов подсказал профессору, что его стрелка реагирует на замыкание/размыкание электрической цепи, поворачиваясь в разные стороны. Ханс сразу заявил, что в присутствии аудитории произошло великое открытие, которого ждали два десятилетия с момента создания первого источника электротока Вольтой.

Опыт Эрстеда — эксперимент, доказывающий воздействие электрического тока на магнит

Главное достижение Эрстеда — открытие электромагнетизма. В 1820 году он читал лекцию в университета Копенгагена и демонстрировал студентам влияние электрического тока на магнитную стрелку. Источником тока была выбрана электрическая батарея. Ученый показал, что при приближении проводника магнитная стрелка компаса отклоняется. Так родилась новая область физики — электромагнетизм. Спустя несколько месяцев появилась брошюра Эрстеда «Опыты, касающиеся действия электрического конфликта на магнитную стрелку». Ученый отправил этот труд в научные учреждения и журналы и обратил внимание сообщества на значимость открытия.

Конечно, этим список достижений Эрстеда не ограничивается — он построил первый термоэлемент, исследовал свойства жидкостей и газов, а также проводил акустические опыты.

В 1820 году Ханс Кристиан Эрстед совершил свое главное открытие — теоретическое обоснование существования электромагнитных волн. Этому способствовал эксперимент с нагревом проволоки электричеством от Вольтова столба

4 Другие изобретения

Объясняя возникновение вихревых движений, возникающих в результате электрического конфликта, Эрстед пришел к убеждению, что они связаны с группой явлений, получивших название поляризация света. В сфере его интересов были жидкости и газы, чью упругость он изучал экспериментально. Ученому удалось сконструировать пьезометр – специальное устройство для измерения объема элементов, находящихся под воздействием гидростатического давления. Сегодня прибор используется для получения точных сведений об объемной упругости веществ, а также изучения фазовых переходов и других физико-химических процессов.

В то время пьезометр внешне был обычным сосудом, заполненным подвергавшейся изучению жидкостью, который погружался открытым концом в ртуть, расположенную на дне резервуара высокого давления. В процессе увеличения давления надо ртутью она начинала перемещаться в сосуд с изучаемой жидкостью. Величина подъема ртути, которая зависела от давления и степени сжимаемости жидкости определялась при рассмотрении в стеклянном пьезометре.

Также Эрстед всерьез интересовался проблемами акустики и намеревался доказать возможность возникновения электрических эффектов за счет воздуха. В 1825 году ему удалось получить чистый алюминий, однако сообщение об этом было опубликовано в малоизвестном издании, и пальма первенства в этом вопросе отошла к Фридриху Велеру.

Ханс Эрстед проводил огромную просветительскую работу. Он стоял у истоков общества по распространению естествознания, с 1829 года в течение многих лет возглавлял политехническую школу в Копенгагене. В 1830 году ученый был избран почетным членом Петербургской академии наук.

Ханс Эрстед ушел из жизни 9 марта 1851 года. Похороны ученого проходили ночью. Попрощаться с ним пришло огромное число людей, среди которых были представители королевской семьи, коллеги, чиновники. В своей стране он стал национальным героем, чья личность была известна каждому датчанину. Многие воспринимали уход из жизни великого физика как личную потерю и благодарили его за то, что он смог приоткрыть некоторые тайны нашего мира.

Интересные факты

Ханс Эрстед стал первым современным мыслителем, описавшим и давшим название мысленному эксперименту — способ познания, при котором ситуация моделируется в воображении. Этот метод стал своеобразным противовесом научно-практическому эксперименту, применяемому в биологии и физике.

Спустя почти 80 лет после смерти ученого, в 1930 году, Международная электротехническая комиссия учредила единицу измерения напряженности магнитного поля в системе СГС «Эрстед»

Произведение Ганса Христиана Андерсена «Два брата» посвящено Хансу Эрстеду и его младшему брату Андеру.

Память

9 марта 1851 года в Копенгагене в возрасте 73 лет скончался известный датский ученый Ханс Кристиан Эрстед.

Эрстед, известный как отец электромагнетизма, был близким другом Х.К. Андерсена и считался одним из центральных персонажей золотого века Дании.

По сей день парк, носящий его имя в Копенгагене, является подходящей точкой притяжения.

Вывод

Благодаря Эрстеду, физику признали полноценной дисциплиной в университете Копенгагена, а сам ученый основал первую в стране физическую лабораторию.

Ханс был награжден французской премией в 3 тысячи франков, учрежденной Наполеоном для ученых, совершивших самые значительные открытия в сфере электричества.

Став известным, ученый взял под опеку культуру, учредив литературный журнал и поддерживая своего земляка, известного сказочника и тезку Андерсена.

В честь Эрстеда был назван несложный опыт, который легко повторит любой школьник, насыпав на картонное основание металлические опилки и пропустив через его центр проволоку с электричеством – «вихрь электрического конфликта» будет налицо

Ассоциация учителей физики (США) вручает специальную «медаль Эрстеда», которая присуждается учителю года.

Поезд на магнитной подушке (маглев, магнитоплан) использует электромагнетизм для левитации и обходится без колёс! Благодаря отсутствую трения между поездом и полотном, скорость магнитоплана может превышать 600 км/ч

Источники. Литература:

Эрстед // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Храмов Ю. А. Эрстед Ханс Кристиан (Oersted Hans Christian) // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука, 1983. — С. 312. — 400 с. — 200 000 экз.

Эрстед (Ørsted) Ханс Кристиан // Экслибрис — Яя. — М. : Советская энциклопедия, 1978. — С. 243—244. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 30).

Онлайн-журнал https://elektroznatok.ru/info/people/hans-christian-oersted

Онлайн Учебник Физика 8 класс Перышкин https://rabochaya-tetrad-i-uchebnik.com/j-1778x/tet1778.html