Razmah in poglobitev raziskovanja električnih pojavov je privedla do odkrivanja in proučevanja novih lastnosti električnega toka. Leta 1820 so bili objavljeni in prikazani poskusi G. H. Oersteda o opazovanju delovanja toka na magnetno iglo, ki so vzbudili veliko zanimanje znanstvenikov iz različnih držav in so jih v njihovih delih še poglobili in razvili.
Oerstedova majhna (manj kot 5 strani) brošura "Poskusi o vplivu električnega konflikta na magnetno iglo" je povzročila občutek med evropskimi fiziki.
Omembe vredna je Oerstedova ugotovitev, da »električni konflikt« (tj. nasprotno gibanje pozitivne in negativne »električne snovi«) v prevodniku »... ni omejen na prevodno žico, ampak ima široko področje delovanja okoli nje. žica ... Ta konflikt oblikuje vrtinec okoli žice.«
Očitno je, da se je Oersted zmotil, ko je verjel, da na magnetno iglo vpliva trk heterogene elektrike. Toda Oersted je v enem od svojih del, objavljenem leta 1812, podal domnevo o povezavi med električnimi in magnetnimi pojavi: "Treba je preizkusiti, ali elektrika v svoji najbolj skriti fazi ne povzroča nobenih učinkov na magnet kot tak."
Kmalu po objavi te brošure (leta 1820) je nemški fizik Johann X. S. Schweigger (1779-1857) predlagal uporabo odklona magnetne igle z električnim tokom za izdelavo prvega merilnega instrumenta - tokovnega indikatorja.
Njegova naprava, imenovana "multiplikator" (tj. množenje), je bila magnetna igla, nameščena znotraj okvirja, sestavljenega iz zavojev žice. Zaradi vpliva zemeljskega magnetizma na magnetno iglo multiplikatorja pa so bili njegovi odčitki netočni.
Ampere je leta 1821 pokazal možnost odprave vpliva zemeljskega magnetizma s pomočjo astatičnega para, ki je spodnja magnetna igla, nameščena na skupni bakreni osi in nameščena vzporedno drug z drugim, s poli obrnjenimi v nasprotnih smereh.
Leta 1825 je florentinski profesor Leopoldo Pobili (1784-1835) združil astatični par z multiplikatorjem in tako ustvaril bolj občutljivo napravo – prototip galvanometra.
Leta 1820 je D. F. Arago odkril nov pojav - magnetizacijo prevodnika s tokom, ki teče skozenj. Če bi bakreno žico, ki je povezana s poli voltinega stebra, potopili v železne opilke, bi se slednji enakomerno prijeli nanjo. Ko je bil tok izklopljen, je žagovina zaostajala. Ko je Arago namesto bakrene žice vzel železno žico (narejeno iz mehkega železa), se je ta začasno namagnetila. Kos jekla s takšno magnetizacijo je postal trajni magnet.
Po priporočilu Ampereja je Arago zamenjal ravno žico z žično spiralo, medtem ko se je magnetizacija igle, nameščene v spiralo, povečala. Tako je nastal solenoid. Aragovi poskusi so prvi dokazali električno naravo magnetizma in možnost magnetiziranja jekla z električnim tokom.
V procesu raziskovanja je Arago odkril (leta 1824) še en nov pojav, ki ga je poimenoval "rotacijski magnetizem" in je bil v tem, da ko se kovinska (bakrena) plošča vrti nad magnetno iglo (ali pod njo), tudi slednja pride v rotacijo. Niti sam Arago niti Ampere nista mogla razložiti tega pojava. Pravilno razlago tega pojava je dal Faraday šele po odkritju pojava elektromagnetne indukcije.
Nov korak od kvalitativnih opazovanj delovanja toka na magnet do določanja kvantitativnih odvisnosti je bila ugotovitev francoskih znanstvenikov Jean Baptiste Biot (1774-1862) in Felix Savard (1791-1841) zakona o delovanju toka. na magnet.
Po izvedbi serije poskusov so ugotovili (1820) naslednje: »če žica neomejene dolžine, skozi katero teče voltni tok, deluje na delec severnega ali južnega magnetizma, ki se nahaja na znani razdalji od sredine žice, potem je rezultanta vseh sil, ki izhajajo iz žice, usmerjena pravokotno na najkrajšo razdaljo delca od žice, skupni učinek žice na kateri koli (južni ali severni) magnetni element pa je obratno sorazmeren z razdaljo slednjega do žica."
Odkritje tangencialne komponente sile je omogočilo razlago rotacijske narave gibanja prevodnika glede na magnet. Francoski znanstvenik Pierre Simon Laplace (1749-1827) je kasneje pokazal, da se sila, ki jo ustvari majhen del prevodnika, spreminja obratno s kvadratom razdalje.
Najpomembnejši znanstveni in metodološki pomen pri širitvi proučevanja novih pojavov so imela dela enega največjih francoskih znanstvenikov André Marie Ampere (1775-1836), ki je postavil temelje elektrodinamike.
Amper je bil nenavadno naravno nadarjena oseba. Kljub temu, da ni imel možnosti študirati v šoli, ni imel učiteljev, razen svojega očeta, zelo izobraženega poslovneža, z neverjetno vztrajnostjo, samostojnim obvladovanjem znanja, je postal eden najbolj izobraženih ljudi svojega časa.
Fizika in matematika, astronomija in kemija, zoologija in filozofija - v vseh teh vedah se je jasno pokazalo Amperejevo enciklopedično znanje. Bil je star komaj 13 let, ko je predstavil svoje prvo matematično delo Akademiji znanosti, literature in umetnosti v Lyonu. Do 14. leta je preučil vseh 20 zvezkov slavne Diderotove in d'Alembertove enciklopedije, do 18. leta pa je odlično preučil dela L. Eulerja, D. Boriullija in J. Lagrangea. , znal latinščino in več tujih jezikov.
Ampèrovo osebno življenje je bilo polno tragičnih dogodkov: kot 18-letnega fanta ga je pretresla giljotinska usmrtitev očeta kot privrženca Girondincev (1793), nekaj let pozneje je pokopal svojo ljubljeno ženo; Usoda njegove hčerke je bila zelo žalostna - povzročila je resno srčno bolezen, ki ga je pripeljala v grob.
Toda kljub ogromni živčni napetosti je Ampere uspel najti moč, da se je neutrudno ukvarjal s temeljnimi znanstvenimi raziskavami in dal neskončen prispevek v zakladnico svetovne civilizacije.
Njegove raziskave na področju elektromagnetizma so odprle novo stran v zgodovini elektrotehnike. In pri preučevanju teh pojavov so se Amperejeve neverjetne sposobnosti jasno pokazale.
Za Oerstedove poskuse je prvič izvedel na sestanku pariške akademije znanosti, kjer jih je med svojim sporočilom ponovil Arago. Skupaj z občudovanjem je Ampere intuitivno začutil pomembnost tega odkritja, čeprav pred tem ni preučeval elektromagnetnih pojavov.
In natanko teden dni kasneje (samo teden dni!), 18. septembra 1820, Ampere govori na sestanku Akademije s poročilom o interakciji tokov in magnetov, nato pa skoraj zaporedoma - teden za tednom (sestanki akademije znanosti, ki so potekale tedensko) vodilnim francoskim znanstvenikom predstavi rezultate svojih eksperimentalnih in teoretičnih posplošitev, ki so se kasneje odrazile v njegovem znamenitem delu o elektrodinamiki.
V enem od svojih pisem Ampere poudarja, da je "ustvaril novo teorijo magneta, ki vse pojave reducira na pojave galvanizma." Logika njegovih posplošitev je osupljiva: če je tok magnet, morata dva toka medsebojno delovati kot magneta. Zdaj se to zdi očitno, toda pred Amperom tega ni nihče tako jasno izpostavil. Briljantno znanje na področju matematike je Amperu omogočilo, da je teoretično posplošil svoje raziskave in oblikoval slavni zakon, ki nosi njegovo ime.
Amperejevo filozofsko delo "Esej o filozofiji znanosti ali analitična razlaga naravne klasifikacije vsega človeškega znanja" (1834) si zasluži pozornost. Dandanes je bilo objavljenih veliko del o znanstvenih študijah, »znanosti znanosti«. Ampere je s svojo »Razvrstitvijo« pred več kot sto leti postavil temelje tega pomembnega področja znanstvenega znanja.
Oglejmo si podrobneje Amperovo delo na področju elektromagnetizma.
Najprej omenimo, da je Ampere prvi uvedel izraz "električni tok" in pojem smeri električnega toka. Mimogrede, prav on je predlagal, da se kot smer toka upošteva "gibanje pozitivne elektrike" (od plusa do minusa v zunanjem tokokrogu).
Z opazovanjem odklona magnetne igle pod vplivom toka, ki teče skozi prevodnik, je Ampere lahko oblikoval pravilo, ki omogoča določitev smeri odklona igle glede na smer toka v prevodniku.
To pravilo je bilo takrat splošno znano kot »pravilo plavalca« in je bilo formulirano takole: »Če se človek miselno postavi tako, da tok teče v smeri od opazovalčevih nog proti njegovi glavi in da je njegov obraz obrnjen proti magnetne igle, potem bo pod vplivnim tokom severni pol magnetne igle vedno odstopal v levo.«
Posebej pomembne so bile Amperove študije medsebojnega delovanja krožnega in linearnega toka. Teh študij se je lotil na podlagi naslednjega razmišljanja: če je magnet po svojih lastnostih podoben tuljavi ali obročastemu prevodniku, ki teče okoli toka, potem morata dva krožna toka delovati drug na drugega kot dva magneta.
Ko je odkril medsebojno delovanje krožnih tokov, je Ampere začel raziskovati linearne tokove. V ta namen je zgradil tako imenovani "Amperov stroj", v katerem je en vodnik lahko spreminjal položaj glede na drugega vodnika. Med temi poskusi je bilo ugotovljeno, da se dva linearna tokova privlačita ali odbijata, odvisno od tega, ali imata tokovi isto ali različno smer.
Serija teh poskusov je omogočila Ampereju, da je vzpostavil zakon interakcije linearnih tokov: "Dva vzporedna in enako usmerjena toka se medsebojno poganjata, medtem ko se dva vzporedna in nasprotno usmerjena toka medsebojno odbijata." Ampere je predlagal, da se odkriti pojavi imenujejo "elektrodinamični" v nasprotju z elektrostatičnimi pojavi.
Če povzame rezultate svojega eksperimentalnega dela, je Ampere izpeljal matematični izraz za silo interakcije tokov, tako kot je to storil Coulomb v zvezi z interakcijo statičnih nabojev. Ampere je to težavo rešil z analitično tehniko, ki temelji na Newtonovih načelih interakcije mas in primerjanju dveh elementov toka s temi masami, poljubno lociranih v prostoru. Hkrati je Ampere domneval, da interakcija tokovnih elementov poteka vzdolž ravne črte, ki povezuje sredine teh elementov, in da je sorazmerna z dolžino tokovnih elementov in samih tokov. Amperejevi prvi spomini o interakciji električnih tokov so bili objavljeni leta 1820.
Amperejeva elektrodinamična teorija je bila predstavljena v njegovem eseju "Teorija elektrodinamičnih pojavov, izpeljanih izključno iz izkušenj", objavljenem v Parizu v letih 1826-1827. Ampere je izpeljal znani matematični izraz za zakon interakcije med dvema tokovnima elementoma.
Ampere je na podlagi del svojih predhodnikov in pomembnih rezultatov svojih raziskav prišel do bistveno novega zaključka o vzroku pojavov magnetizma.
Ampere je zanikal obstoj posebnih magnetnih tekočin in trdil, da je magnetno polje električnega izvora. Vse magnetne pojave je reduciral na »čisto električna dejanja«. Na podlagi istovetnosti delovanja krožnih tokov in magnetov je Ampere prišel do zaključka, da je magnetizem delca posledica prisotnosti krožnih tokov v tem delcu, lastnosti magneta kot celote pa določajo električni tokovi ki se nahajajo v ravninah, ki so pravokotne na njegovo os.
Ampere je poudaril, da »... ti tokovi okoli osi magneta resnično obstajajo, ali bolje rečeno, da je magnetizacija operacija, s katero so delci začeli dobivati sposobnost, da za te tokove vzbujajo enako elektromotorno delovanje, kot obstaja v voltaičnem stolpec ... Magnetne pojave povzroča izključno elektrika ... ni razlike med dvema poloma magneta, saj je njun položaj glede na tokove, iz katerih je ta magnet sestavljen.«
Hipoteza o molekularnih krožnih tokovih, ki jo je razvil Ampere, je bila nov napreden korak k materialistični razlagi narave magnetnih pojavov.
Ampere je leta 1820 izrazil idejo o možnosti ustvarjanja elektromagnetnega telegrafa, ki temelji na interakciji prevodnika s tokom in magnetno iglo. Vendar je Ampere predlagal, da vzamete "toliko prevodnikov in magnetnih igel, kolikor je črk ... in vsako črko postavite na ločeno iglo." Očitno bi bila takšna zasnova telegrafa zelo okorna in draga, kar je očitno onemogočalo praktično izvedbo Amperejevega predloga. Kar nekaj časa je trajalo, da smo našli bolj realističen način za ustvarjanje telegrafa.
Pomen Amperejevega dela za znanost je bil zelo velik. Ampere je s svojimi raziskavami dokazal enotnost elektrike in magnetizma ter prepričljivo ovrgel prevladujoče ideje o magnetni tekočini. Zakoni mehanske interakcije električnih tokov, ki jih je ugotovil, sodijo med največja odkritja na področju elektrike.
Amperov izjemen prispevek je bil deležen najvišje pohvale (leta 1881). Prvi mednarodni kongres električarjev je enoti za tok dodelil ime "amper". Zasluženo so ga imenovali "Newton elektrike". Bil je član Pariške akademije znanosti (od 1814) in številnih drugih akademij po svetu, vključno s peterburško (od 1830).
Veselovsky O. N. Shneiberg A. Ya "Eseji o zgodovini elektrotehnike"
Pojavi privlačnosti nasprotnih in podobnih polov magneta, znani že od antičnih časov, spominjajo na pojave interakcije nasprotnih in podobnih električnih nabojev. Vendar so številni poskusi znanstvenikov, da bi ugotovili povezavo med električnimi in magnetnimi pojavi skozi stoletja, ostali neuspešni. To povezavo dokazuje tudi opaženo dejstvo magnetizacije železnih predmetov in obračanje kompasa med nevihto.
To povezavo sta prvič odkrila H. Oersted in A. Ampere leta 1820. A. Ampere je pokazal, da se dva vzporedna vodnika s tokovi privlačita ali odbijata glede na smer toka v njih (slika 1, a, b). Te interakcije ne more povzročiti elektrostatično polje iz naslednjih razlogov. Prvič, ko se vezje odpre (na sliki 1 je mostiček med zgornjima priključkoma odklopljen), se medsebojno delovanje prevodnikov ustavi, čeprav naboji na prevodnikih in njihova elektrostatična polja ostanejo. Drugič, podobni naboji (elektroni v prevodniku) se vedno samo odbijajo.
V poskusu X. Oersteda je prevodnik nameščen nad magnetno iglo (ali pod njo) vzporedno z njeno osjo (slika 2). Ko tok teče skozi vodnik, igla odstopa od prvotnega položaja. Ko se vezje odpre, se magnetna igla vrne v prvotni položaj. Ta poskus kaže, da v prostoru, ki obkroža vodnik po katerem teče tok, delujejo sile, ki povzročajo vrtenje magnetne igle, torej sile, podobne tistim, ki delujejo nanjo v bližini trajnih magnetov.
Zaznali so delovanje magnetnih silnic v prostoru okoli ločeno gibajočih se nabitih delcev. Tako je A. F. Ioffe leta 1911 opazil odklon magnetnih igel, ki se nahajajo v bližini žarka gibajočih se elektronov. Diagram njegovega eksperimenta je prikazan na sliki 3. Nad in pod cevjo sta bili dve enaki, a nasprotno usmerjeni magnetni puščici, nameščeni na skupnem obroču, obešenem na elastično nit. Ko je tok elektronov šel skozi cev, so se magnetne igle obračale.
Če je del prožnega prevodnika, ki je povezan z enim polom vira in je zato nabit, nameščen blizu magneta v obliki loka (slika 4, a), potem učinek magnetnega polja na prevodnik ni opazen. Ko pa je vezje zaprto (slika 4, b, c), se vodniki začnejo premikati. Tako magnetne sile delujejo samo na gibljive naboje.
Odkritje F. Arago je zanimalo njegovega rojaka A. Ampere (1775-1836), ki je izvedel poskuse z vzporednimi vodniki s tokovi in odkril njihovo interakcijo (glej sliko). Ampere je pokazal, da če v vodnikih tečejo tokovi v isti smeri, se ti vodniki med seboj privlačijo (leva stran slike). Pri nasprotno smernih tokovih se njihovi vodniki odbijajo (desna stran slike). Kako je mogoče razložiti takšne rezultate?
Najprej je bilo treba uganiti, da v prostoru, ki obdaja enosmerne tokove in trajne magnete, nastajajo polja sile, imenovana magnetna polja. Za njihovo grafično predstavitev so upodobljene črte sile - to so črte, na vsaki točki katerih je magnetna igla, nameščena v polju, tangentna na to črto. Te črte so upodobljene kot "goste" ali "redke", odvisno od vrednosti sile, ki deluje iz magnetnega polja.
Drugič, bilo je treba izvesti poskuse in razumeti, da so poljske črte ravnega vodnika s tokom koncentrične (odstopajoče od skupnega središča) krogi. Silnice lahko »vidimo«, če prevodnike napeljemo skozi steklo, na katerega so potreseni fini železni opilki. Poleg tega je bilo treba ugibati, da bi daljnovodom »pripisali« določeno smer glede na smer toka v prevodniku. To pomeni, da v fiziko uvedemo "pravilo gimleta" ali, kar je isto, "pravilo desne roke", glej spodnjo sliko.
Tretjič, bilo je treba izvesti poskuse in v fiziko uvesti "pravilo leve roke", da bi določili smer sile, ki deluje na vodnik s tokom v magnetnem polju, lokacijo in smer silnic polja. od katerih so znani. In šele po tem, z uporabo pravila desne roke dvakrat in pravila leve roke štirikrat, je bilo mogoče razložiti Amperov poskus.
Polske črte vzporednih vodnikov, po katerih teče tok, so koncentrični krogi, ki se "razhajajo" okoli vsakega prevodnika, vključno s tem, kje se nahaja drugi prevodnik. Zato nanj vpliva magnetno polje, ki ga ustvarja prvi vodnik, in obratno: magnetno polje, ki ga ustvarja drugi vodnik, doseže prvega in deluje nanj. Smer silnic določa pravilo desne roke, smer vpliva na vodnik pa pravilo leve roke.
Preostali prej obravnavani poskusi so razloženi na podoben način: okoli magnetov ali vodnikov s tokom je magnetno polje, po legi poljskih črt katerih je mogoče soditi o smeri in velikosti magnetnega polja, pa tudi kako deluje na vodnike.
(C) 2011. “Fizika.ru” s sodelovanjem Krayuhina T.E. (regija Nižni Novgorod, Sergač)
1. Snovi, ki privlačijo železne predmete, imenujemo...
2. Interakcija prevodnika s tokom in magnetne igle je prvi odkril danski znanstvenik ...
3. Med vodniki s tokom se pojavijo interakcijske sile, ki se imenujejo ...
4. Črte, vzdolž katerih se nahajajo osi majhnih magnetnih igel v magnetnem polju, se imenujejo ...
5. Magnetne silnice so...krivulje, ki obdajajo vodnik.
6. Magnetno polje okoli vodnika s tokom je mogoče zaznati, na primer ...
7. Če je magnet prelomljen na pol, imata prvi kos in drugi kos magneta pola...
8. Telesa, ki dolgo časa obdržijo magnetizacijo, imenujemo...
9. Mesta magneta, kjer so magnetni učinki močnejši, imenujemo...
- Okoli vodnika, po katerem teče tok, je ...
- Vir magnetnega polja je ...
- Enaka pola magneta sta..., nasprotna pola pa sta...
Test
Na temo: Magnetno polje in elektromagnetna indukcija.
Možnost 1
1. Kdo je odkril pojav elektromagnetne indukcije?
A) Oersted; B) Obesek; B) Volta; D) Amper; D) Faraday; E) Maxwell
2. Vodi tuljave iz bakrene žice so povezani z občutljivim galvanometrom. V katerem od naslednjih poskusov bo galvanometer zaznal pojav EMF EMF v tuljavi?
A) V tuljavo je vstavljen trajni magnet;
B) Trajni magnet se odstrani iz tuljave;
B) Trajni magnet se vrti okoli svoje vzdolžne osi znotraj tuljave.
3. Kako se imenuje fizikalna količina, ki je enaka zmnožku modula B indukcije magnetnega polja s površino S površine, ki jo prodre magnetno polje, in kosinusa kota α med vektorjem indukcije B in normalo n na to površino?
A) Induktivnost; B) Magnetni pretok; B) Magnetna indukcija;
D) Samoindukcija; D) Energija magnetnega polja.
4. Kateri od naslednjih izrazov določa inducirano emf v zaprti zanki?
A B C D)
5. Ko trak magnet potisnemo v kovinski obroč in iz njega, se v obroču pojavi induciran tok. Ta tok ustvarja magnetno polje. Kateri pol je obrnjen proti magnetnemu polju toka v obroču: 1) potisnjen severni pol magneta; 2) zložljivi severni pol magneta.
A) 1-severni, 2-severni; B) 1 – južni, 2 – južni;
B) 1 – južni, 2 – severni; D) 1 – severni, 2 – južni.
6. Kako se imenuje merska enota za magnetni pretok?
A) Tesla; B) Weber; B) Gauss; D) Farad; D) Henrik.
7. Merska enota katere fizikalne količine je 1 Henry?
A) Indukcija magnetnega polja; B) Električne kapacitivnosti; B) Samoindukcija;
D) magnetni pretok; D) Induktivnost.
8. Kateri izraz določa razmerje med samoindukcijo in jakostjo toka v tuljavi?
A B C D)
9. Kakšna jakost toka v tokokrogu z induktivnostjo 5 mH ustvarja magnetni pretok Ф=2*10 -2 Wb?
10. Kolikšna je vrednost energije magnetnega polja tuljave z induktivnostjo 5 H. S tokom 400 mA.
11. Magnetni pretok skozi tokokrog je v 5 * 10 -2 s enakomerno upadel iz 10 mWb na 0 mWb. Kolikšna je vrednost inducirane EMF v tokokrogu v tem času?
A) 510 V; B) 0,1 V; B) 0,2 V; D) 0,4 V; D) 1 V; E) 2 V.
12. Kabel s 150 žilami, od katerih po vsakem teče tok 50 mN, postavimo v magnetno polje z indukcijo 1,7 tesla, pravokotno na smer toka. Aktivna dolžina kabla je 60 cm Določi silo, ki deluje na kabel.
Možnost 2
1. Kako se imenuje pojav pojava električnega toka v zaprtem tokokrogu, ko se spremeni magnetni pretok skozi tokokrog?
A) Elektrostatična indukcija; B) Pojav magnetizacije;
B) Amperova sila; D) Lorentzova sila; D) elektroliza;
Vzemimo dve enaki tuljavi iz kovinskih žic in ju obesimo tako, da ju je mogoče vključiti v tokokrog, njuni osi pa ležita na isti ravni črti (slika 1). Ko skozi tuljave spustimo tokove iste smeri, ugotovimo, da se tuljave privlačijo (slika 1, A). Če se v tuljavah ustvarijo tokovi nasprotne smeri, se bodo odbijali (slika 1, b). Takšna interakcija se pojavi tudi med ravnimi vodniki, ki se nahajajo vzporedno.
Slika 1. A) Prevodniki s tokovi iste smeri se privlačijo; b) Vodniki s tokovi nasprotnih smeri se odbijajo
Torej tokovi iste smeri privlačijo, tokovi nasprotne smeri pa odbijajo.
Posledično, ko so vodniki s tokovi na določeni razdalji drug od drugega, med njimi pride do interakcije, ki je ni mogoče razložiti s prisotnostjo električnega polja med njimi, saj ostanejo vodniki praktično nevtralni, ko tok teče skozi njih. To pomeni, da okoli vsakega prevodnika s tokovi obstaja neko drugo polje kot električno, saj ne deluje na stacionarne naboje.
Dogovorimo se, da imenujemo polje, skozi katerega poteka interakcija na daljavo, .
Izkušnje so pokazale, da magnetno polje nastane bodisi zaradi premikajočih se električnih nabojev bodisi zaradi izmeničnega električnega polja in deluje le na premikajoče se naboje.
Torej, da bi zaznali magnetno polje v katerem koli območju prostora, je treba v to območje vpeljati prevodnik s tokom ali kakšne druge gibljive naboje. Magnetno polje okoli vodnikov s tokom je prvi eksperimentalno odkril danski fizik Hans Oersted leta 1820.
Magnetna polja različnih tokov se lahko med seboj okrepijo ali oslabijo. Pokažimo to eksperimentalno. Če dve enaki tuljavi povežete skupaj in v njih ustvarite tokove v nasprotni smeri (slika 2, A na levi), potem njuno skupno polje postane tako šibko, da ne bo povzročilo opaznega učinka na tretjo tuljavo s tokom. To pojasnjuje, zakaj okoli vrvice, sestavljene iz dveh žic s tokovi v nasprotnih smereh, ni magnetnega polja. Če se v povezanih tuljavah ustvarijo tokovi iste smeri, se njihov učinek na tretjo tuljavo opazno poveča (slika 2, b) v primerjavi z zgoraj opisano izkušnjo. Torej lahko okrepitev magnetnega polja dosežemo s superpozicijo magnetnih polj tokov iste smeri in oslabitev polja s superpozicijo polj tokov nasprotne smeri.
Slika 2. A) Magnetna polja tokov v nasprotnih smereh medsebojno slabijo; b) Magnetna polja tokov iste smeri se med seboj krepijo
Če so tuljave pred začetkom poskusa nameščene tako, da njihove osi niso na isti ravni črti, potem se ob vklopu toka v njih same tuljave vrtijo tako, da tokovi v njih tečejo v isto smer in potem se privlačijo. Posledično se poveča magnetno polje v okoliškem prostoru.
Video 1. Zavoj in tuljava s tokom
