Ханс Кристиан Йорстед и електромагнетизма

Датският физик Ханс Кристиан Йорстед  е един от най-изявените учени на 19-ти век.  Той  изиграва решаваща роля в разбирането на елктромагнетизма.  През 1820 година  Йорстед  той открива,  че стрелката на компаса

Интересът на Х. К. Йорстед към науката още отрано е предизвикан от работата му в аптеката на баща му. За това било естествено той да учи фармация , понеже нямало възможност да се учи физика и химия в Копенхагенския университет по това време. Именно той впоследствие променя това. През 1797 година Йорстед взима изпитите си  с пълно отличие, печели и награди за своите трудове в тази област. Две години по-късно получава докторат за дисертацията си върху философията на Кант.

След 1800 година Йорстед  изучава новооткрития галвинизъм,  а през 1801 г.  печели стипендия за специализация в чужбина. За трите години, прекарани извън Дания, той посещава Германия и Франция. Там се среща с много известни физици и математици, които оказват голямо влияние върху него.

Завръщайки се вкъщи  Йорстед   става професор в Копенхагенския университет, където първите му изследвания в областта на физиката са в областта на  електричеството и акустиката. Той всъщност е основателят на катедрата по физика в Копенхагенския университет. Университетът развива активна дейност в доразвиване на неговата работа. Това довежда системно изучаване на физика и химия и създаването на сравнително добри лабораторни условия.

От 1815 година  до смъртта си  Йорстед е секретар на Кралската датска академия на науките и буквите.

По време на вечерна лекция през април 1820 година той  открива експериментално доказателство за връзката между електричеството и магнетизма. Докато подготвя експеримент за един от часовете си, той открива нещо, което го изненадва. По времето на Йорстед учените са пробвали да открият някаква връзка между електричеството и магнитите, но не са успели. Вярвали, че електричеството и магнетизмът не са свързани. Докато Йорстед приготвял материалите за експеримента си, той доближил компас до проводник, по който течал ток, и стрелката на компаса посочила към проводника. Той  се изненадал и повторил експеримента няколко пъти. Всеки път стрелката се обръщала към проводника.

Йорстед  демонстрирал топлинните ефекти на стълба на Волта  (първата галванична батерия), когато забелязал че стрелката на компаса, който стоял до него, се отклонила от север. Това се получавало всеки път, когато използвал стълба на Волта. Това го довело до заключението, че електрическият ток създава магнитно поле. Това било раждането на електромагнетизма.

Той сам разказва как един ден през април, докато обмислял лекция за електричеството и магнетизма, в която щял да използва нова електрическа батерия, му хрумнало, че както светлина и топлина се излъчват от всичките страни на проводник, по който тече ток, така е възможно да се разпространяват и магнитни сили. Решил да изследва това, като поставил тънка платинена  жичка в проводника между изводите на батерията, за да се загрее под влияние на тока. Жичката била поставена в направление север-юг, успоредно на стоящата под нея стрелка на малък компас. Нямало време да изпробва теорията си преди лекцията, но по време на лекцията той толкова се убедил в правилността на идеята си, че веднага провел експеримента и открил, че стрелката се отклонила, че се отклонявала в обратната посока при обръщане посоката на тока и че нямало ефект, когато стрелката била държана под определени ъгли спрямо жичката.

Понеже ефектът бил съвсем слаб, защото такъв бил и токът, той отложил по-нататъшните изследвания с три месеца, за да може да има повече време да изследва явлението. Тогава започнал много разширено изучаване, което довело до доклад на латински , който бързо бил преведен на основните езици във водещите научни списания.

Откриването на магнитното действие на електрическия ток през 1820 г. веднага било отбелязано като епохален напредък, но Йорстед оставил по-нататъшната работа върху електромагнетизма на други. Ампер  веднага повторил експеримента на Йорстед и съставил математически формули. Йорстед също открил, че не само магнитна стрелка се отклонява от тока, но и че проводник с ток също се отклонява в магнитно поле. С това той полага основите за създаването на електрическия двигател.

Освен по електромагнетизма, Йорстед е работил в областта на свиваемостта на газовете и течностите и диамагнетизма. Йорстед   има значителен принос в областта на химията с откриването на пиперина,  една от лютивите съставки на пипера,  а също и получаването на алуминия през 1825 година.

През 1932 година  на физическата единица за напрегнатост на магнитното поле е дадено името йорстед.

Oersted (Oe) по системата сантиметър-грам-секунда е извънсистемна единица за напрегнатост на магнитното поле. Един йорстед се дефинира като напрегнатостта на полето във вакуум, на разстояние един  санатиметър от намотка с размери единица и ток единица. Поле с напрегнатост един йорстед създава магнитодвижеща сила от 1 гилберг    за сантиметър от проводника. Единицата за напрегнатост на магнитното поле в системата MKS (метър, килограм, секунда), днес доразвита в международната система единици,  няма собствено име, но еквивалентът на един йорстед в системата SI е 79,577472 ампернавивки на метър. Преди 1930 година  тази единица се е наричала гаус.