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Oersted
El físico danés Hans Christian Oersted reconoció el efecto magnético de la corriente eléctrica en 1820. Por ello se le dio su nombre a una unidad especial: La unidad Oersted se utiliza para medir campos magnéticos (unidad H). La abreviatura de Oersted es Oe.
Antecedentes históricos
El descubrimiento del científico de Copenhague aclaró el efecto de una corriente eléctrica sobre un campo magnético. Contribuyó así de forma significativa a la investigación del magnetismo, pero no fue el primer físico que estableció una conexión entre electricidad y magnetismo. Sin embargo, los descubrimientos anteriores de otros físicos han caído en el olvido.
Incluso hoy en día se siguen confundiendo las fuerzas magnéticas y eléctricas. La importancia de la relación entre estas dos fuerzas para las aplicaciones modernas y electrotécnicas fue reconocida por primera vez por Hans Christian Oersted. Sin embargo, la relación entre magnetismo y electricidad no fue descrita completamente hasta 1864 por Maxwell con las conocidas ecuaciones de Maxwell. Estas ecuaciones siguen siendo hoy la piedra angular de la electrodinámica.
El experimento de Oersted
Hasta el revolucionario descubrimiento de Oersted, el magnetismo y la electricidad rara vez se asociaban. Sin embargo, si echamos un vistazo al experimento de Oersted, esencialmente muy sencillo, queda claro por qué también se le conoce como el padre de la ingeniería eléctrica.
Se coloca una aguja de brújula en paralelo a un hilo conductor. En su estado natural, se alinea de la forma habitual con el campo magnético terrestre, es decir, con el polo norte magnético. Al conectar la fuente de alimentación y aumentar sucesivamente la corriente, la aguja de la brújula se desplaza y queda finalmente horizontal al conductor, es decir, ya no en dirección norte-sur, sino este-oeste. Si se retira de nuevo la corriente, la aguja de la brújula vuelve a su posición inicial.
De ello, Oersted pudo deducir que la corriente eléctrica ejerce un efecto magnético sobre la aguja de la brújula, lo que significa que el conductor está rodeado por una especie de campo: el campo magnético. Cuanto mayor sea el flujo de corriente, más intenso será este campo magnético. La dirección del flujo de corriente también influye. Cuando se invierte la polaridad del experimento, la aguja de la brújula se mueve en la dirección opuesta. Esto significa que el campo magnético también puede cambiar de dirección.
La unidad Oersted y su derivación en física
La unidad Tesla, más conocida, no se utiliza para medir un campo magnético, como a menudo se supone erróneamente, sino la densidad de flujo magnético (unidad B). En el vacío, una densidad de flujo magnético de un Tesla corresponde a un campo magnético de 10.000 Oersted. Por consiguiente, un campo magnético de un Oersted sería bastante débil.
Oersted se define como una medida o unidad para la intensidad del campo magnético en el sistema cgs. Este sistema consta de las unidades físicas básicas gramo (g), centímetro (cm), segundo (s), candela, mol, kelvin (K) y amperio (A). Este sistema apenas se utiliza hoy en día.
La razón es el sistema SI, generalmente reconocido. En este sistema, la unidad de base no son los gramos y los centímetros, sino los kilogramos (kg) y los metros (m). En el sistema SI, la intensidad del campo magnético no se mide en Oersted, sino en A/m. Por desgracia, un Oersted no se puede convertir sin problemas al sistema SI. Por definición, una densidad de flujo magnético de 0,1 mT corresponde a un campo magnético de un Oersted (en el vacío).
En cambio, la unidad Tesla es una unidad del SI. Se utiliza para especificar el campo magnético H, que se calcula a partir de la densidad de flujo magnético B y la permeabilidad magnética en el vacío:
La relación no suave entre un Oersted y la unidad de medida A/m se debe a esta constante de permeabilidad:
Un Oersted es, por tanto, 79,577 A/m o
En la literatura, a veces se utiliza la unidad Tesla para medir la intensidad de un campo magnético. Sin embargo, esto no es realmente correcto, ya que Tesla y Gauss describen la densidad de flujo magnético. El campo magnético se indica con la unidad Oersted, o amperios por metro.