Ørstedi katse

Ørstedi katse on klassikaline füüsikakatse, millega Hans Christian Ørsted 1820. aastal näitas elektrivoolu mõju kompassi magnetnõelale. Selle katsega tõestas Ørsted esimesena katseliselt elektri- ja magnetisminähtuste omavahelise seose (vastastikmõju) .

Seade Ørstedi katse demonstreerimiseks

Ørstedi katse videodemonstratsioon

Katse kirjeldus

Ørsted asetas magnetnõela kohale sellega rööbiti sirge traadi. Kui ta ühendas traadi galvaanipatareiga, pöördus magnetnõel peaaegu risti traadiga. Patarei polaarsuse ja seega voolu suuna vahetamisel pöördus nõel peaaegu 180°. Sama toimus ka siis, kui ta viis vooluga traadi magnetnõela kohalt selle alla.

Nähtuse selgitus

Praegusaegsete teadmiste kohaselt tekib vooluga juhtme (traadi) ümber magnetväli, mille tugevust väljendab magnetinduktsioon $B$. Magnetvälja jõujooned ümbritsevad juhet kontsentriliste ringidena. Seejuures on magnetinduktsioon võrdeline voolutugevusega ja pöördvõrdeline kaugusega juhtmest.

Kui paigutada magnetvälja püsimagnet (vaadeldaval juhul magnetnõel), hakkab talle mõjuma Lorenzi jõud, mis on võrdeline magnetinduktsiooniga ja püsimagneti magnetmomendiga $p_{m}$:

$M=Bp_{m}\sin \alpha ,$

kus $M$ on jõuvektori moodul ja $\alpha$ on nurk vektorite ${\vec {B}}$ ja ${\vec {p}}_{m}$ vahel.

Jõumoment on suunatud nii, et pöörata magnetnõela magnetinduktsiooni suunda, mis on risti voolujuhiga.