Our website does not support Internet Explorer.

To get the best experience on our website and of our content, please use a more modern browser like Edge, Chrome, Safari or similar.

Oppdagelsen: Ørsteds kolleger gjorde verden elektromagnetisk

Da H.C. Ørsted oppdaget elektromagnetismen, startet han en teknologisk revolusjon som i dag gjennomsyrer alt vi foretar oss.

Mobilen vekker deg akkurat på det tidspunktet du har kodet inn i den magnetiske minnebrikken. Du tar elbilen til kontoret, der du skrur på datamaskinen og logger på serveren.

Etter jobb har du en middagsavtale, men selv om det er utenfor byen, finner du lett veien ved hjelp av elbilens GPS, som er basert på mikrobølger fra satellitter.

All den moderne teknologien vi omgir oss med og som samfunnet vårt er fullstendig avhengig av, kan spores tilbake til våren 1820.

Da oppdaget den danske fysikeren Hans Christian Ørsted at elektrisitet og magnetisme er to sider av den samme naturkraften.

Men Ørsted ikke bryr seg ikke så mye om oppdagelsen og overlater det i stedet til andre å utnytte elektromagnetismens potensial.

Ørsteds forsøk endret verden

I begynnelsen av 1800-tallet kjente forskerne magnetisme fra naturlig magnetiske steiner, og de visste at jorden hadde et magnetfelt man kunne navigere etter ved hjelp av et kompass.

Elektrisitet ble derimot oppfattet som en mystisk kraft som først og fremst var biologisk – for eksempel i elektriske åler – men som også kunne frambringe gnister og få en metalltråd til å gløde.

Hans Christian Ørsted mente at strøm og magnetisme hang sammen. Og nå ville han bevise det.

Fem gjennombrudd banet vei for databrikker og MR-skannere

Selv om H.C. Ørsted oppdaget elektromagnetismen, var han ikke interessert i å undersøke hva oppdagelsen kunne brukes til i praksis.

I stedet overlot Ørsted det til andre forskere å utforske elektromagnetismen videre.

  • H.C. Ørsted viser at strøm genererer magnetfelter
    © Science Source/Photo Researchers/Ritzau Scanpix

    1820: Magnetnål sjokkerer forskerverdenen

    Den danske fysikeren Hans Christian Ørsted oppdager at strøm genererer magnetfelt som får en kompassnål til å bevege seg. Ørsted beviser dermed at elektrisitet og magnetisme er forbundet i en og samme naturkraft, som han døper elektromagnetismen.

  • Michael Faraday
    © Shutterstock

    1831: Strømnettet tilsettes høyspenning

    Michael Faraday beviser at magnetfelt kan frambringe elektrisitet i en ledning. Fenomenet blir døpt induksjon og baner veien for transformatorer som leverer høy elektrisk spenning og gjør det mulig å transportere vekselstrøm i et strømnett over store distanser.

  • Fysikern James Clerk Maxwell
    © Bettmann/Getty Images

    1865: Fenomenet bølger seg gjennom rommet

    Den engelske fysikeren James Clerk Maxwell formulerer en samlet teori om elektromagnetisme som slår fast at elektromagnetiske felter utbres gjennom rommet som bølger. Feltene har ulike bølgelengder som gir dem spesielle egenskaper.

  • De amerikanske fysikere John Bardeen, William Shockley og Walter Brattain
    © Alcatel-Lucent/Photo Researchers/Ritzau Scanpix

    1947: Transistor baner vei for mikrobrikker

    De amerikanske fysikerne John Bardeen, William Shockley og Walter Brattain finner opp transistoren, som forsterker elektriske signaler. I første omgang blir oppfinnelsen utnyttet i små, billige radioer og senere i mikrobrikker, som er grunnlaget for moderne datateknologi.

  • En nedkølet superleder med svævende magnet
    © Shutterstock

    1954: Superledere skaper ekstreme magnetfelt

    Den amerikanske fysikeren George Yntema konstruerer den første superledende elektromagneten, som kan frambringe ekstremt sterke og stabile magnetfelt. Superledere brukes i dag i MR-skannere ved sykehus, i partikkelakseleratorer og i eksperimentelle fusjonsreaktorer.

H.C. Ørsted etablerte et forsøk i forelesningssalen ved Københavns Universitet. Forsøksoppstilingen bestod av sinkplater i et kobberkar med syre, som utgjorde et primitivt batteri.

Ørsted koblet sinken (med negativ ladning) og kobberet (med positiv ladning) via en metalltråd, og det passerte strøm gjennom tråden.

Deretter holdt han et kompass langs den strømførende tråden. Plutselig beveget kompassnålen på seg.

Det skyldtes ifølge Ørsted at strømmen hadde skapt et magnetfelt som lokalt var sterkere enn magnetfeltet til jorden.

Etter oppdagelsen sendte Ørsted en rapport til vitenskapsakademiet i Paris.

De franske fysikerne innså straks at hvis Ørsted hadde rett, ville det endre oppfatning av elektrisitet totalt. Mange var skeptiske, men likevel ble det arrangert en demonstrasjon.

Da forsamlingen med sine egne øyne så kompassnålen bevege seg, brøt det ut kaos.

Forelesningen var knapt ferdig før den franske fysikeren André Marie Ampère styrtet hjem og begynte å eksperimentere som en besatt.

I løpet av et par hektiske uker oppdaget han at en jernstang kan forvandles til en magnet ved å omgi stangen med en strømførende spole.

Oppdagelsen ble startskuddet til at forskere fra hele verden kastet seg over elektromagnetismen, som var navnet Ørsted hadde gitt til «den nye naturkraften».

Fyrsten bygger elektrisk motor

H.C. Ørsted la oppdagelsen sin til side og gikk i gang med nye prosjekter. I stedet ble det den engelske fysikeren Michael Faraday – kjent i samtiden sin som «eksperimentenes fyrste» – som utnyttet elektromagnetismen og satte wwi gang en teknologisk revolusjon.

Allerede i 1821 demonstrerte Faraday prinsippet i elektrisk motorer. Han plasserte en stangmagnet i et kar med flytende kvikksølv.

Deretter senket han en metalltråd ned i karet og sendte strøm gjennom den, slik at det oppsto et magnetfelt.

Magnetfeltet omkring tråden reagerte med magnetfeltet i stangmagneten, slik at metalltråden sirkulerte omkring magneten.

Denne oppdagelsen banet vei for utviklingen av elektrisk motorer, der magneter skaper rotasjon eller bevegelse fram og tilbake.

Ti år senere utviklet Faraday en primitiv generator. Han lot en metallskive rotere rundt i magnetfeltet mellom beina på en hesteskomagnet, og dermed oppsto det en elektrisk strøm.

Generatoren åpnet opp for storstilt bruk av elektriske maskiner i industrien og landbruket, og i dag er nesten all strømmen i nettet skapt i gigantiske generatorer.

Faradays største gjennombrudd kom imidlertid da han oppdaget at magnetfelt i bevegelse kunne skape strøm i elektriske ledere.

I et enkelt eksperiment beviste Faraday det såkalte induksjonsprinsippet ved å flytte en magnet fram og tilbake i forhold til en kobberspole.

Magnetfeltets bevegelser induserte elektrisk spenning og strøm i spolen.

Oppdagelsen banet i første omgang vei for transformatoren, som kan oppnå høye spenninger og transportere store mengder strøm i ledninger til tusenvis av hjem og fabrikker.

Senere fant induksjonen veien til kokeplater i vanlige hjem.

© claus lunau

Elektromagnetisk prinsipp koker potetene dine

Under den keramiske kokeplaten på induksjonskomfyren gjemmer det seg en strømførende spole. Spolen skaper et magnetfelt som overfører en elektrisk strøm til gryta og dermed varmer opp maten.

  • Vekselstrøm sendes inn i en magnetspole

    I en induksjonskomfyr er selve kokeplaten en magnetspole som ikke beveger seg. Ved at vekselstrøm sendes gjennom spolen, blir de magnetiske polene hele tiden snudd, og et vekslende magnetfelt oppstår.

  • Elektrisk motstand utvikler varme

    Det vekslende magnetfeltet reagerer med gryten på kokeplaten og induserer en strøm. Den elektriske motstanden i metallet er så høy at metallet varmes opp – og dermed blir maten også varmet opp.

  • Magnetfeltet dør ut hvis gryten fjernes

    Induksjon skaper et koblet elektromagnetisk nærfelt mellom kokeplate og gryte som dør ut med stigende avstand. Derfor er kokeplaten bare aktivt under gryta og skrus av øyeblikkelig når den løftes opp.

Magnetfeltene er bølger

Tross den praktiske suksessen var det først i 1865 at den engelske fysikeren James Clerk Maxwell utviklet en samlet teori om den nye naturkraften.

Maxwell oppdaget at elektromagnetiske felt utbredte seg gjennom rommet som bølger med lysets hastighet.

Feltene hadde ulike bølgelengder og dermed ulike egenskaper.

Maxwell formulerte et sett ligninger som beskrev bølgefunksjonen av hele det elektromagnetiske spektrumet – som senere ble utvidet helt fra energirik gammastråling via synlig lys til lange radiobølger.

Også hemmeligheten bak elektrisitet ble langsomt oppklart da den britiske fysikeren J.J. Thomson i 1897 beviste at strøm består av partikler med negativ ladning, som ble døpt elektroner.

Etter hvert gikk det opp for fysikerne at alle atomer er bygget opp av partikler som har elektrisk ladning.

Når partiklene er i bevegelse, skaper de magnetiske felt som tiltrekker eller frastøter hverandre.

Kjempemagnet suger til seg metallavfall

Elektromagneter fant veien til skrothandlerne i begynnelsen av 1900-tallet. Takket være kraftige magnetfelt kunne elektromagnetiske kraner løfte flere tonn metallskrot.

© De Agostini/DEA/Getty Images

Den fulle forståelsen av elektromagnetismens natur kom imidlertid først i 1913, da den danske fysikeren Niels Bohr presenterte sin atommodell: Ifølge Bohr beveger elektroner seg rundt atomkjernen i baner med bestemte energinivåer.

Atomet kan sendes opp i en høyere energitilstand hvis det absorberer en lyspartikkel, kalt foton eller lyskvant, med en energi som svarer til forskjellen mellom to banene.

Når atomet igjen vender tilbake til grunntilstanden, sender det ut et foton med en tilsvarende energi.

Den såkalte kvantemekanikken driver alle fysiske og kjemiske reaksjoner, noe som gjør elektromagnetismen til livets naturkraft.

Fenomenet ses tydeligst i plantenes fotosyntese, der energien i sollysets fotoner omsettes til plantevekst.

Men den det samme kvantemekanikken utløser også de elektriske nervesignalene som farer gjennom hjernen mens du leser disse linjene.

Selv om det nå er 200 år siden elektromagnetismen ble oppdaget, er forskerne slett ikke ferdige med å utnytte potensialet.

Snart blir den elektromagnetiske hverdag fri for ledninger, og elbilen vil bli ladet opp mens den kjører.

Les også:

Fenomener i fysikken

Amerikansk fysiker vil skape en spiral til fortiden

20 minutter
Fenomener i fysikken

Derfor koker du i svarte klær

2 minutter
Fenomener i fysikken

Fysikerne pulveriserer atomet

13 minutter

Logg inn

Ugyldig e-postadresse
Passord er påkrevd
Vis Skjul

Allerede abonnement? Har du allerede et abonnement på magasinet? Klikk her

Ny bruker? Få adgang nå!

Nullstill passord

Skriv inn e-postadressen din, så sender vi deg en e-post som forklarer deg hvordan du skal nullstille passordet ditt.
Ugyldig e-postadresse

Sjekk e-posten din

Vi har sendt en e-post til som forklarer deg hvordan du skal nullstille passordet ditt. Hvis du ikke finner e-posten, bør du se i søppelposten (uønsket e-post, «spam»).

Oppgi nytt passord.

Skriv inn det nye passordet ditt. Passordet må ha minst 6 tegn. Når du har opprettet passordet ditt, vil du bli bedt om å logge deg inn.

Passord er påkrevd
Vis Skjul