Seutas dawai kuprum yang dialiri arus ke bawah menembusi kadbod tepat melalui huruf O, dan di sekelilingnya tiga gelang kekuatan medan tersebar di atas kadbod, dilalui garisan putus-putus. Dua anak panah mengelilingi dawai di sepanjang gelang, gelang tengah bernafas dengan cahaya, dan peluncur skala di kanan naik hingga 0.2 oersted — sebanyak itulah yang diberikan arus satu ampere pada jarak satu sentimeter.
Helaian unit
kekuatan medan · CGS helaian 1/1 · semakan 2026-09Oersted Oe · oersted
Unit luar SI · kuantiti: kekuatan medan magnet; unit CGS, 1 Oe = 1000/4π A/m
Jarum yang bergetar semasa kuliah
Pada musim bunga 1820 Hans Christian Ørsted memberi kuliah malam di Copenhagen tentang elektrik galvani dan, ketika menutup litar longgokan Volta, beliau melihat kompas di sebelah dawai telah berpusing. Para pendengar tidak nampak apa-apa yang istimewa, jarum hanya bergetar sedikit, tetapi pada musim panas itu Ørsted mengulangi uji kaji dengan bateri yang lebih kuat dan menghantar nota pendek dalam bahasa Latin ke seluruh Eropah: arus yang mengalir dalam dawai menghasilkan tindakan magnet di sekelilingnya, yang tidak menghala ke dawai mahupun menjauhinya, tetapi berpusing dalam bulatan.
Seratus sepuluh tahun kemudian nama Ørsted diberikan kepada unit CGS kekuatan medan magnet, iaitu kuantiti yang dihasilkan arus apa pun yang mengelilingi dawai: udara, besi atau vakum.
Halaman ini menunjukkan bagaimana oersted yang sama pada sebuah gegelung menjadi bilangan gauss yang sangat berbeza mengikut terasnya, mengapa empat pi muncul apabila ditukar kepada SI, dan mengapa oersted masih hidup dalam lembaran data magnet.
Simbol Oe ditulis dengan O besar dan e kecil, kerana berasal daripada nama keluarga Ørsted, manakala nama unit ditulis dengan huruf kecil: oersted, kilooersted. Huruf Denmark ø tidak dibawa ke dalam simbol, maka unit ini kelihatan sama dalam semua bahasa.
Oersted mengukur kekuatan medan H — yang dihasilkan arus —, manakala gauss mengukur aruhan B — yang terhasil dalam bahan. Dalam vakum nombornya sama, tetapi dalam teras keluli satu oersted sudah memberi beribu-ribu gauss, dan yang satu tidak boleh menggantikan yang lain.
01 · Definisi
ampere per meter · gilbert · gaussOersted ialah unit kekuatan medan magnet dalam sistem CGS elektromagnet: kekuatan sebegitu dihasilkan oleh daya gerak magnet satu gilbert bagi setiap sentimeter laluan, dan apabila ditukar kepada SI bersamaan dengan seribu dibahagi empat pi ampere per meter, iaitu kira-kira 79.6 A/m.
Kekuatan medan menggambarkan medan sebagaimana dihasilkan oleh arus dan tidak bergantung pada bahan: gegelung sepuluh lilitan per sentimeter dengan arus satu ampere menghasilkan di dalamnya kira-kira dua belas setengah oersted, sama ada isinya udara atau keluli. Namun aruhan yang dihasilkan oleh kekuatan ini sangat bergantung pada bahan, kerana besi dimagnetkan dan menambah medannya sendiri, maka B = H + 4πM.
Empat pi dalam penukaran oersted kepada SI ialah kesan cara sistem CGS dibina: hukum Coulomb bagi kutub magnet ditulis di dalamnya tanpa pekali, dan geometri sfera medan berpindah ke persamaan arus, manakala SI mengalihkannya daripada persamaan Maxwell ke dalam takrif unit.
Oersted yang sama, gauss yang berbeza
Di kiri ialah gegelung sepuluh lilitan per sentimeter yang dimasukkan teras pilihan: arus dalam kuprum menentukan kekuatan medan H, dan bilangan serta kelajuan garisan ungu dalam teras menunjukkan aruhan B yang terhasil. Di kanan ialah lengkung pemagnetan kelima-lima bahan pada skala logaritma H — yang terang ialah pilihan, titik bercahaya ialah keadaan semasa, dan garisan nipis di dasar ialah vakum, tempat B sama dengan H secara berangka.
Mengapa kekuatan medan dikira daripada arus, bukan daripada medan
Jika dawai dikelilingi melalui mana-mana laluan tertutup dan kekuatan medan dijumlahkan di sepanjangnya, hasilnya ialah arus yang dilingkungi laluan itu didarab dengan faktor tetap, tidak lebih: teras mahupun udara tidak masuk ke dalam jumlah. Oleh itu jurutera mengira kekuatan medan dalam gegelung terus daripada lilitan dan ampere, kemudian membaca aruhan daripada lengkung bahan — dan logik dua langkah inilah yang dipelihara oleh oersted dan gauss, yang dibahagikan kepada dua kuantiti berbeza.
02 · Konversi
unit · medan dan gegelung · koersivitiDaripada oersted kepada ampere per meter
Masukkan kekuatan medan dalam sebarang unit, dan halaman ini akan menyatakannya dalam oersted dan ampere per meter, menunjukkan arus dan gegelung apa yang menghasilkannya, dan membandingkannya dengan koersiviti bahan — kekuatan medan yang diperlukan untuk menyahmagnetkan sesuatu bahan. Kekuatan medan adalah sama dalam semua tab.
Peraturan untuk diingat: satu oersted hampir lapan puluh ampere per meter, dan satu kiloampere per meter sedikit lebih daripada dua belas setengah oersted.
Magnet mempunyai dua koersiviti: mengikut aruhan, Hcb, apabila B hilang, dan mengikut pemagnetan, Hcj, apabila pemagnetan itu sendiri lenyap; bagi magnet neodimium yang kedua boleh dua kali ganda yang pertama. Apabila membandingkan lembaran data, wajar diperiksa yang mana satu dinyatakan.
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Alat ukur
jarum · Helmholtz · gelung · pengapitBagaimana oersted dihasilkan dan dibaca
Dawai di atas kompas
Dawai direntang dari selatan ke utara betul-betul di atas jarum, dan apabila arus dialirkan jarum berpusing melintang; cukup alihkan dawai ke bawahnya atau terbalikkan arus, maka jarum berpusing ke arah lain. Daripada uji kaji mudah ini, dalam beberapa minggu lahirlah pengganda Schweigger — galvanometer pertama — dan kemudian galvanometer tangen, yang sudut jarumnya dibaca sebagai kekuatan arus.
Kekuatan medan dikira daripada ukuran
Dua gegelung serupa yang dijarakkan sama dengan jejarinya menghasilkan di antara keduanya medan yang hampir seragam dalam kawasan yang luas, dan kekuatannya dikira daripada bilangan lilitan, arus dan jejari tanpa sebarang pelarasan. Oleh itu gegelung Helmholtz digunakan sebagai piawai medan: di dalamnya pengesan ditentukur, medan Bumi diimbangi, dan oersted ditetapkan tepat sebanyak yang dikehendaki kaedah ujian.
Gelung tempat kedua-dua nama hidup
Sampel dililit dengan dua belitan: belitan pertama dialiri arus ulang-alik dan daripadanya kekuatan medan dalam oersted dikira, daripada belitan kedua voltan aruhan diambil lalu dikamirkan menjadi aruhan dalam gauss. Titik menyusuri gelung histerisis, dan daripadanya pereka membaca semua yang diperlukan: aruhan baki, tempat gelung memotong paksi B, dan koersiviti, tempat gelung memotong paksi H.
Arus yang ditemui dengan mengelilingi
Meter pengapit melingkari konduktor dengan gelang teras dan, mengikut hukum Ampère, menjumlahkan kekuatan medan di sepanjang satu pusingan, maka bacaan tidak bergantung pada kedudukan dawai di dalam gelang. Inilah warisan langsung uji kaji Ørsted: arus diketahui tanpa memutuskan litar, hanya daripada bulatan kekuatan medan yang dihasilkannya di sekeliling.
05 · Aturan penulisan
simbol · H dan B · lembaran data magnetKoersiviti dalam oersted, bukan gauss
Oersted hanya digunakan untuk kekuatan medan, gauss hanya untuk aruhan, dan apabila menukar oersted kepada SI jangan lupa faktor seribu per empat pi.
Baris pertama di kanan mengukur kekuatan medan dengan unit aruhan, baris kedua kehilangan faktor lapan puluh, baris ketiga mengambil rumus daripada sistem mutlak, tempat arus dalam abampere, dan tersasar sepuluh kali. Baris keempat mereka unit yang tidak wujud sebagai ganti megagauss-oersted, baris kelima merosakkan huruf besar-kecil simbol, dan baris keenam membawa kesamaan yang hanya benar dalam vakum ke dalam teras, tempat aruhan beribu kali lebih besar.
06 · Satuan tetangga
ampere per meter · gauss · gilbertOersted mempunyai tiga jiran: ampere per meter, yang mengukur kekuatan medan yang sama dalam SI; gauss, yang sama dengannya dalam vakum; dan gilbert, daya gerak magnet yang apabila dibahagi dengan satu sentimeter laluan menghasilkan oersted.
Kekuatan medan dalam SI, yang tidak pernah mendapat nama sendiri.
Aruhan dalam CGS; dalam vakum oersted dan gauss dinyatakan dengan nombor yang sama.
Daya gerak magnet CGS; satu gilbert per sentimeter ialah oersted.
07 · Bagian sejarah
arkib · dari Copenhagen ke SIBagaimana kekuatan medan mendapat nama lalu kehilangannya
{title}
{text}
Berapa oersted yang diperlukan untuk menyahmagnetkan
Tinggi setiap batang ialah koersiviti Hcb magnet biasa pada zamannya pada skala logaritma dari 10 hingga 20 000 Oe: keluli yang dikeraskan, alnico, ferit, samarium-kobalt dan neodimium. Bingkai melalui generasi secara bergilir; dalam lapan puluh tahun ketahanan magnet meningkat hampir dua ratus kali.
Pengeluar masih mencetak semua nombor ini dalam kilooersted, dan dalam bidang ini oersted hidup lebih teguh daripada di tempat lain.
Kuantiti yang kekal tanpa nama
Hampir semua kuantiti elektromagnet dalam SI mempunyai nama sendiri: volt, ohm, weber, tesla, henry. Kekuatan medan magnet tidak termasuk dalam deretan itu dan kekal sebagai ampere per meter, walaupun dalam sistem CGS ia mempunyai nama tersendiri — dan ini bukan kecuaian, tetapi akibat langsung struktur SI: ampere di dalamnya ialah unit asas, dan kekuatan medan, yang pada maknanya ialah arus per panjang laluan, dinyatakan melaluinya tanpa sebarang perantara.
Sebaliknya, oersted hidup dalam sistem yang langsung tiada unit asas elektrik, dan di sana kekuatan medan memang tiada tulisan yang lebih ringkas. Apabila CGS ditinggalkan pada 1960, nama itu menjadi berlebihan, tetapi bidang magnet kekal, yang berdekad-dekad mengira dalam oersted, mengekalkannya bersama gauss, dan kini hampir setiap lembaran data magnet neodimium dicetak dalam kedua-dua sistem serentak.
Kedua-dua tulisan didamaikan oleh faktor mudah: satu kiloampere per meter bersamaan 12.566 oersted, dan pengeluar sudah lama memasukkannya ke dalam jadual, supaya pembeli tidak perlu mengingati empat pi.