WILLIAM STURGEON
Forside Søgning Brugsanvisning
Ind til listen:

De første elektromagneter

1. Indledning

I 1820 offentliggjorde Ørsted sin opdagelse af, at der er et magnetfelt omkring en ledning med strøm i. Det startede rundt omkring i Europa en ivrig aktivitet med undersøgelse af sammenhængen mellem elektricitet og magnetisme. Denne opdagelse gjorde det sandsynligt, at man kunne lave magneter ved hjælp af elektrisk strøm. Sturgeon var den første, som det lykkedes for. Han brugte selvfølgelig et batteri af Voltas type, der er link for oven.

2. William Sturgeons elektromagnet

På billedet til højre viser vi verdens første elektromagnet, som Sturgeon konstruerede i 1824. Øverst ser man en uisoleret kobbertråd. Den er 18 gange viklet rundt om om en buet jernstang. Stangen må på en eller anden måde være isoleret, måske ved at den var malet.

På billedet er der tre glasbeholdere. I hver af dem er der vand tilsat en smule syre. I hvert af karrene står der en plade af kobber og en plade af zink. Pladerne rækker en smule op i luften, og de må ikke røre ved hinanden. Pladerne kan ikke ses på figuren.

Den højre ende af den omviklede tråd er oppe i luften fastgjort på kobberpladen i karret helt til højre. Zinkpladen i dette kar er med en ledning, der ikke er vist på billedet, forbundet med kobberpladen i karret længst til venstre. På zinkpladen i dette kar er der fastgjort en bøjelig ledning, der på billedet ender oppe i luften.

Denne ledning kan bøjes, så den rører ved kobberpladen i det midterste kar. Zinkpladen i dette kar er forbundet med den venstre ende af den omviklede ledning. Det, der foregår, er følgende:

Den højre ende af den omviklede tråd - kobberplade - syre - zinkplade - kobberplade - syre - zinkplade - kobberplade - syre - zinkplade - den venstre ende af den omviklede tråd.

Det svarer til Ørsteds batteri med kun tre syrebeholdere.

Min kilde til billedet er Wikipedia, men det virker på mig, som om tegningen er lavet af en, der ikke helt har forstået, hvad der foregår. Sturgeon oplyste, at elektromagneten kunne bære en plade, der vejer 9 pund.

Billedet herunder viser vi hvordan man i dag kan sammenkoble tre 1,5 volt batterier til ét 4,5 volt. Syren er inde i batterierne, og ledningerne er ikke nødvendige, fordi kobberet og zinken rører ved hinanden, der hvor batterierne rører ved hinanden.

3. Ørsteds store elektromagnet

Billedet til venstre viser Ørsteds store elektromagnet. Den er bygget i 1847, og den må væe inspireret af Sturgons arbejde. Men på dette tidspunkt kunne man isolere ledninger, så vindingerne kunne ligge meget tæt. Ørsted skriver at han brugte 8 serieforbundne bunsenske elementer, mon ikke de gav en spænding på måske 20 volt. Resultatet er, at der foroven dannes en nordpol på den ene side og en sydpol på den anden. Hvis man lagde et jernbøjle, der vejede 15 kg, oven på polerne, skulle der en kraft på halvanden tons, altså 1500 kg, til at løfte bøjlen væk fra magneten.

Foran det nederste af højre side af magneten er der et håndsving. Det kan drejes omkring en vandret aksel. Den bæres af to støtter, der står på en slags hylde. Den hviler på vognens udadvendte side, og understøttes yderligere af to støtter, der kommer op nedefra. Jeg kan ikke finde ud af, hvad formålet med dette arrangement er, men det må vist have noget at gøre med, hvordan strømen udefra kommer ind i de to trådvindinger.

4. Ringeapparatet

Så snart elektromagnetismen var erkendt, blev der ivrigt foretaget teoretisk forskning af fænomenet; men der var også folk der fik ideer til til praktisk anvendelige apparater. Det vigtigste var Morses konstruktion af telegrafen, den er der link til for oven. En anden ting, der blev opfundet var ringeapparatet. Det beskriver vi nu:

Det er en god ting ved en elektromagnet, at jernet kan vælges sådan, at der dannes et magnetfelt, så snart der tændes for strømmen, og at feltet forsvinder, så snart der slukkes for strømmen. På den baggrund opfandt den tyske bogholder J.Ph.Wagner det ringeapparat, som vi viser til højre. (Jeg ved ikke andet om Wagner, end det der står her.)

Strømmen kommer fra et batteri ind i ringeapparatet for neden, og den fortsætter gennem stangen G, der sidder godt fast. Så fortsætter strømmen gennem den stive metaltråd F, som heller ikke kan bevæge sig. Yderst på tråden sidder der en lille spids H, der peger mod højre.

Hvis der er slukket for strømmen, trykker spidsen på jernpladen B, der bæres af den fjedrende stang C. Stangen C sidder fast på klodsen I, der ikke kan bevæge sig. Fra klodsen I går der en ledning en masse gange rundt om de to elektromagneter AA, og ledningen fortsætter så via en afbryder til batteriets anden pol.

Hvis man nu tænder for strømmen, bliver A-erne magnetiske. De tiltrækker så pladen B, og den lille kugle D for oven slår et slag ind på E, som siger "kling". Men tiltrækningen af B afbryder straks strømmen, og så får fjederen C pladen B til at bevæge mod spidsen H igen. Og så bliver der tændt for strømmen igen. Sådan bliver det ved, så længe man har tændt for afbryderen.

5. Afslutning

Det er velkendt, at Ørsted var opdageren af elektromagnetismen, et meget teoretisk funderet arbejde. Det er ikke så velkendt at Ørsted som eksperimentalfysiker 27 år senere konstruerede den store elektromagnet, som vi har beskrevet ovenfor.

Hvis du støder på et ord,
hvis betydning du ikke kender,
så søg på ordet.