Un filo di rame con una corrente che scende trapassa il cartoncino da parte a parte proprio attraverso la lettera O, e intorno a esso si allargano sul cartoncino tre anelli di intensità di campo percorsi da tratteggi. Due frecce girano attorno al filo lungo gli anelli, l’anello di mezzo respira con un bagliore, e il cursore della scala a destra arriva fino a 0,2 oersted: quanto dà una corrente di un ampere alla distanza di un centimetro.
Scheda dell'unità
intensità di campo · CGS scheda 1/1 · rev. 2026-09Oersted Oe · oersted
Unità fuori dal SI · grandezza: intensità del campo magnetico; unità CGS, 1 Oe = 1000/4π A/m
L’ago che tremò durante una lezione
Nella primavera del 1820 Hans Christian Ørsted teneva a Copenaghen una lezione serale sull’elettricità galvanica e, chiudendo il circuito di una pila di Volta, notò che una bussola posta accanto al filo si era girata. Il pubblico non vide nulla di particolare, l’ago tremò appena, ma quell’estate Ørsted ripeté l’esperimento con una batteria più potente e spedì per l’Europa una breve nota in latino: la corrente che percorre un filo crea intorno a sé un’azione magnetica, diretta né verso il filo né lontano da esso, ma in cerchio.
Centodieci anni dopo il nome di Ørsted fu dato all’unità CGS di intensità del campo magnetico, cioè proprio la grandezza che la corrente crea qualunque cosa circondi il filo: aria, ferro o vuoto.
La scheda mostra come gli stessi oersted di una bobina diventano numeri di gauss molto diversi a seconda del nucleo, perché nella conversione al SI compaiono quattro pi greco e perché gli oersted vivono ancora nelle schede tecniche dei magneti.
Il simbolo Oe si scrive con la O maiuscola e la e minuscola, perché deriva dal cognome di Ørsted, mentre il nome dell’unità si scrive in minuscolo: oersted, kilooersted. La lettera danese ø non passa nel simbolo, e per questo l’unità ha lo stesso aspetto in tutte le lingue.
L’oersted misura l’intensità di campo H, ciò che crea la corrente, mentre il gauss misura l’induzione B, ciò che ne risulta nella materia. Nel vuoto i numeri coincidono, ma già in un nucleo d’acciaio un oersted dà migliaia di gauss, e non si può mettere l’uno al posto dell’altro.
01 · Definizione
ampere al metro · gilbert · gaussL’oersted è l’unità di intensità del campo magnetico nel sistema CGS elettromagnetico: tale intensità è prodotta da una forza magnetomotrice di un gilbert per centimetro di percorso, e convertita nel SI vale mille diviso quattro pi greco ampere al metro, cioè circa 79,6 A/m.
L’intensità di campo descrive il campo così come lo fanno le correnti e non dipende dalla materia: una bobina con dieci spire per centimetro e un ampere crea all’interno circa dodici oersted e mezzo, che contenga aria o acciaio. L’induzione che questa intensità produce dipende invece molto dalla materia, perché il ferro si magnetizza e aggiunge il proprio campo, così che B = H + 4πM.
I quattro pi greco nella conversione dell’oersted al SI sono una traccia di come fu costruito il sistema CGS: la legge di Coulomb per i poli magnetici vi è scritta senza coefficiente, e la geometria sferica del campo è passata nelle equazioni delle correnti, mentre il SI l’ha tolta dalle equazioni di Maxwell spostandola nelle definizioni delle unità.
Stessi oersted, gauss diversi
A sinistra una bobina con dieci spire per centimetro in cui è inserito il nucleo scelto: la corrente nel rame fissa l’intensità H, e il numero e la velocità delle linee viola nel nucleo mostrano l’induzione B che ne risulta. A destra le curve di magnetizzazione di tutti e cinque i materiali in scala logaritmica di H: quella brillante è la scelta, il punto luminoso è lo stato attuale e la linea sottile in basso è il vuoto, dove B è numericamente uguale a H.
Perché l’intensità si calcola dalla corrente e non dal campo
Se si gira attorno a un filo lungo un qualsiasi percorso chiuso sommando l’intensità lungo di esso, si ottiene la corrente racchiusa da quel percorso moltiplicata per un fattore costante, e nient’altro: né il nucleo né l’aria entrano nella somma. Per questo l’ingegnere calcola l’intensità in una bobina direttamente da spire e ampere, e poi legge l’induzione sulla curva del materiale; ed è proprio questa logica a due passi che oersted e gauss conservano, assegnati a due grandezze diverse.
02 · Conversione
unità · campi e bobine · campo coercitivoDall’oersted all’ampere al metro
Inserisci un’intensità in qualsiasi unità, e la scheda la esprimerà in oersted e ampere al metro, mostrerà quali correnti e bobine la creano e la confronterà con il campo coercitivo dei materiali, l’intensità necessaria per smagnetizzare una sostanza. L’intensità è la stessa in tutte le schede.
Regola da ricordare: un oersted è quasi ottanta ampere al metro, e un kiloampere al metro poco più di dodici oersted e mezzo.
I magneti hanno due campi coercitivi: quello dell’induzione, Hcb, a cui si annulla B, e quello della magnetizzazione, Hcj, a cui scompare la magnetizzazione stessa; nei magneti al neodimio il secondo può essere il doppio del primo. Confrontando le schede conviene verificare quale è indicato.
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04 · Strumenti di misura
ago · Helmholtz · ciclo · pinzaCome si creano e si leggono gli oersted
Un filo sopra una bussola
Il filo si tende da sud a nord proprio sopra l’ago, e quando vi si fa passare la corrente l’ago si gira di traverso; basta mettere il filo sotto o invertire la corrente perché giri dall’altra parte. Da questo semplice esperimento nacque in poche settimane il moltiplicatore di Schweigger, il primo galvanometro, e più tardi la bussola delle tangenti, in cui l’angolo dell’ago si leggeva come intensità di corrente.
Un’intensità calcolata dalle dimensioni
Due bobine uguali poste a una distanza pari al loro raggio creano tra loro un campo quasi uniforme in una zona ampia, e la sua intensità si calcola dal numero di spire, dalla corrente e dal raggio senza alcun aggiustamento. Per questo le bobine di Helmholtz servono da campione di campo: vi si tarano sensori, si compensa il campo terrestre e si impostano esattamente gli oersted richiesti da un metodo di prova.
Il ciclo dove vivono entrambi i nomi
Il campione riceve due avvolgimenti: nel primo si fa passare corrente alternata e se ne calcola l’intensità in oersted, dal secondo si preleva la tensione indotta e la si integra in induzione in gauss. Il punto percorre il ciclo di isteresi, e su di esso si legge tutto ciò che serve al progettista: l’induzione residua, dove il ciclo taglia l’asse B, e il campo coercitivo, dove taglia l’asse H.
Una corrente trovata girandole intorno
La pinza amperometrica abbraccia il filo con un anello di nucleo e, per la legge di Ampère, somma l’intensità su tutto il giro, così che la lettura non dipende da dove si trova il conduttore dentro l’anello. È un’eredità diretta dell’esperimento di Ørsted: si conosce la corrente senza aprire il circuito, solo dal cerchio di intensità che essa crea intorno a sé.
05 · Regole di scrittura
simbolo · H e B · scheda del magneteIl campo coercitivo in oersted, non in gauss
L’oersted si usa solo per l’intensità e il gauss solo per l’induzione, e convertendo gli oersted nel SI non si dimentica il fattore mille su quattro pi greco.
La prima riga a destra misura l’intensità con un’unità di induzione, la seconda perde il fattore ottanta e la terza prende una formula dal sistema assoluto, dove la corrente è in abampere, e sbaglia di un fattore dieci. La quarta inventa un’unità inesistente al posto del megagauss-oersted, la quinta rovina le maiuscole del simbolo e la sesta porta un’uguaglianza valida solo nel vuoto dentro un nucleo, dove l’induzione è migliaia di volte maggiore.
06 · Unità vicine
ampere al metro · gauss · gilbertL’oersted ha tre vicini: l’ampere al metro, con cui si misura la stessa intensità nel SI; il gauss, con cui coincide nel vuoto; e il gilbert, la forza magnetomotrice da cui si ottiene l’oersted dividendo per un centimetro di percorso.
L’intensità di campo nel SI, che non ha mai avuto un nome proprio.
Induzione nel CGS; nel vuoto oersted e gauss si esprimono con lo stesso numero.
Forza magnetomotrice CGS; un gilbert al centimetro è l’oersted.
07 · Sezione storica
archivio · da Copenaghen al SICome l’intensità ebbe un nome e lo perse
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Quanti oersted servono per smagnetizzare
L’altezza di ogni colonna è il campo coercitivo Hcb di un magnete tipico della sua epoca, in scala logaritmica da 10 a 20 000 Oe: acciaio temprato, alnico, ferrite, samario-cobalto e neodimio. La cornice passa le generazioni a turno; in ottant’anni la resistenza dei magneti è cresciuta quasi di duecento volte.
Tutti questi numeri i produttori li stampano ancora in kilooersted, e in questo mestiere l’oersted vive più sicuro che altrove.
Una grandezza rimasta senza nome
Quasi tutte le grandezze elettromagnetiche del SI hanno un nome proprio: volt, ohm, weber, tesla, henry. L’intensità del campo magnetico non è entrata in questa fila ed è rimasta ampere al metro, sebbene nel sistema CGS avesse un nome a sé; non è trascuratezza, ma conseguenza diretta di come è costruito il SI: in esso l’ampere è un’unità di base, e l’intensità, che nella sostanza è corrente per lunghezza di percorso, si esprime attraverso di esso senza alcun intermediario.
L’oersted invece viveva in un sistema senza alcuna unità elettrica di base, e lì l’intensità semplicemente non aveva una scrittura più breve. Quando nel 1960 si abbandonò il CGS, il nome divenne superfluo, ma il mestiere dei magneti permanenti, che per decenni aveva contato in oersted, lo conservò insieme al gauss, e oggi quasi ogni scheda di un magnete al neodimio è stampata in entrambi i sistemi.
Le due scritture le concilia un fattore semplice: un kiloampere al metro vale 12,566 oersted, e i produttori lo mettono da tempo nelle loro tabelle, così l’acquirente non deve ricordarsi dei quattro pi greco.