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Oersted
Le physicien danois Hans Christian Oersted en 1820 a reconnu l'effet magnétique du courant électrique. Une nouvelle unité de mesure est donc née avec lui, à savoir l'unité Oersted, désormais utilisée pour mesurer les champs magnétiques (unité H). Oersted est connu sous l'abréviation Oe.
Contexte historique
La découverte par le scientifique de Copenhague a clarifié l'effet du courant électrique sur un champ magnétique. Il a donc apporté une grande contribution à l'étude du magnétisme, mais n'a pas été le premier physicien à établir un lien entre l'électricité et le magnétisme. Cependant, les découvertes antérieures d'autres physiciens ont été oubliées.
Même aujourd'hui, les forces magnétiques et électriques ne sont pas entièrement claires. Le mérite de la signification ou de l'explication du lien entre ces deux forces pour les applications modernes et électrotechniques a été attribué à Hans Christian Oersted. Cependant, la relation entre le magnétisme et l'électricité n'a été complètement décrite qu'en 1864, avec l'arrivée de Maxwell et de ses équations bien connues. Ces équations constituent toujours la pierre angulaire de l'électrodynamique.
La tentative d'Oersted
Jusqu'à la découverte révolutionnaire d'Oersted, le magnétisme et l'électricité étaient à peine associés. Si l'on considère sa première tentative, d'une part très simple, on ne peut s'empêcher de le considérer comme le père de l'électrotechnique.
Nous parlons de l'expérience de la boussole, où une aiguille est montée parallèlement à un fil conducteur. A l'état naturel, il s'aligne de la manière habituelle en fonction du champ magnétique terrestre, c'est-à-dire du pôle nord magnétique. Lorsque la source d'alimentation est allumée et que la puissance est ensuite augmentée, l'aiguille de la boussole se déplace et est finalement au niveau du conducteur, non plus nord-sud, mais est-ouest. Si le courant est à nouveau supprimé, l'aiguille de la boussole revient à sa position initiale d'origine.
De cette expérience, Oersted a pu déduire que le courant électrique avait un effet magnétique sur l'aiguille de la boussole, c'est-à-dire que le conducteur était en quelque sorte entouré par une sorte de champ: le champ magnétique. La direction du flux de courant a également joué un rôle important. En inversant l'aiguille de la boussole dans la direction opposée, il a remarqué que le champ magnétique a également pris une autre direction.
L'unité de mesure Oersted et sa dérivation en physique
L'unité de mesure Tesla la plus célèbre n'est pas nécessaire, comme cela a souvent été supposé à tort, pour mesurer un champ magnétique; ce qui compte, c'est la densité de flux magnétique (unité B). Dans le vide, une densité de flux magnétique d'une Tesla, correspond à un champ magnétique de 10 000 unités Oersted. Par conséquent, un champ magnétique provenant d'un Oersted est beaucoup plus faible.
En tant que mesure ou unité de l'intensité du champ magnétique, Oersted fait partie du système cgs. Ce système est composé des unités physiques de base grammes (g), centimètre (cm), seconde (s), bougie, mol, kelvin (K) et ampère (A), un système presque aujourd'hui hors d'usage:
La raison en est le système SI généralement le plus reconnu. En cela, l'unité de base n'est pas des grammes et des centimètres mais des kilogrammes (kg) et des mètres (m). L'intensité du champ magnétique est mesurée dans le système SI non pas avec Oersted, mais en A / m. Malheureusement, une oersted dans le système SI ne peut pas être convertie sans problèmes. Par définition, une densité de flux magnétique de 0,1 mT correspond à un champ magnétique d'une oersted (sous vide).
L'unité Tesla, cependant, est une unité SI. Il est utilisé pour fournir le champ magnétique H, qui est calculé à partir de la densité du flux magnétique B et de la perméabilité magnétique dans le vide:
La relation non régulière entre une oersted et l'unité de mesure A / m découle de cette constante de perméabilité:
Une oersted vaut donc 79,577 A / m ou
Dans la littérature, l'unité Tesla est parfois la mesure de la force d'un champ magnétique. Cependant, ce n'est pas tout à fait exact, car Tesla ou Gauss décrivent la densité du flux magnétique. Le champ magnétique est donné par l'unité Oersted, ou ampères par mètre.