Een koperdraad met een naar beneden lopende stroom prikt dwars door het karton, precies door de letter O, en eromheen spreiden zich over het karton drie ringen van veldsterkte uit waarover streepjes lopen. Twee pijlen gaan langs de ringen om de draad heen, de middelste ring ademt met een gloed, en de schuif van de schaal rechts schuift op tot 0,2 oersted — zoveel geeft een stroom van één ampère op een centimeter afstand.
Eenheidsblad
veldsterkte · CGS blad 1/1 · herz. 2026-09Oersted Oe · oersted
Eenheid buiten het SI · grootheid: magnetische veldsterkte; CGS-eenheid, 1 Oe = 1000/4π A/m
De naald die trilde tijdens een college
In het voorjaar van 1820 gaf Hans Christian Ørsted in Kopenhagen een avondcollege over galvanische elektriciteit en merkte bij het sluiten van de kring van een zuil van Volta dat een kompas naast de draad was gedraaid. Het publiek zag niets bijzonders, de naald trilde nauwelijks, maar die zomer herhaalde Ørsted de proef met een sterkere batterij en stuurde een korte Latijnse notitie door Europa: een stroom door een draad wekt om zich heen een magnetische werking op, die niet naar de draad toe of ervan af gericht is, maar in een kring.
Honderdtien jaar later werd Ørsteds naam gegeven aan de CGS-eenheid van magnetische veldsterkte — precies de grootheid die een stroom opwekt, wat er ook om de draad heen zit: lucht, ijzer of vacuüm.
Het blad laat zien hoe dezelfde oersteds van een spoel per kern tot heel verschillende aantallen gauss worden, waarom bij de omrekening naar het SI vier pi opduiken en waarom oersteds nog altijd voortleven in datasheets van magneten.
Het symbool Oe schrijft men met een hoofdletter O en een kleine e, omdat het van de achternaam van Ørsted is afgeleid, terwijl de naam van de eenheid met kleine letters wordt geschreven: oersted, kilo-oersted. De Deense letter ø gaat niet mee in het symbool, en daarom ziet de eenheid er in alle talen hetzelfde uit.
De oersted meet de veldsterkte H — wat de stroom opwekt —, de gauss meet de inductie B — wat er in het materiaal uit voortkomt. In vacuüm vallen de getallen samen, maar al in een stalen kern geeft één oersted duizenden gauss, en het een mag niet voor het ander worden ingevuld.
01 · Definitie
ampère per meter · gilbert · gaussDe oersted is de eenheid van magnetische veldsterkte in het elektromagnetische CGS-stelsel: zo’n veldsterkte wordt opgewekt door een magnetomotorische kracht van één gilbert per centimeter weg, en omgerekend naar het SI is ze gelijk aan duizend gedeeld door vier pi ampère per meter, ongeveer 79,6 A/m.
Veldsterkte beschrijft het veld zoals stromen het maken en hangt niet af van het materiaal: een spoel met tien windingen per centimeter en één ampère wekt binnenin ongeveer twaalfenhalve oersted op, of er nu lucht of staal in zit. De inductie die deze veldsterkte opwekt, hangt daarentegen sterk af van het materiaal, want ijzer wordt gemagnetiseerd en voegt zijn eigen veld toe, zodat B = H + 4πM.
De vier pi bij de omrekening van de oersted naar het SI zijn een spoor van hoe het CGS-stelsel werd gebouwd: de wet van Coulomb voor magnetische polen staat er zonder coëfficiënt in, en de bolvormige geometrie van het veld verhuisde naar de vergelijkingen voor stromen, terwijl het SI haar uit de vergelijkingen van Maxwell naar de definities van de eenheden verplaatste.
Dezelfde oersteds, andere gauss
Links een spoel met tien windingen per centimeter waarin de gekozen kern zit: de stroom door het koper bepaalt de veldsterkte H, en het aantal en de snelheid van de paarse lijnen in de kern tonen de inductie B die ontstaat. Rechts de magnetisatiekrommen van alle vijf materialen op een logaritmische H-schaal — de felle is de gekozen, het gloeiende punt de huidige toestand, en de dunne lijn onderaan het vacuüm, waar B getalsmatig gelijk is aan H.
Waarom men de veldsterkte uit de stroom berekent en niet uit het veld
Loop je langs een willekeurige gesloten weg om een draad en tel je de veldsterkte langs die weg op, dan krijg je de omsloten stroom maal een constante factor, en verder niets: noch de kern noch de lucht telt mee. Daarom berekent een ingenieur de veldsterkte in een spoel rechtstreeks uit windingen en ampères en leest hij de inductie daarna af op de kromme van het materiaal — en precies die tweestapslogica bewaren de oersted en de gauss, verdeeld over twee verschillende grootheden.
02 · Omrekening
eenheden · velden en spoelen · coërcitieve veldsterkteVan oersted naar ampère per meter
Voer een veldsterkte in in een willekeurige eenheid, en het blad drukt die uit in oersted en ampère per meter, laat zien welke stromen en spoelen haar opwekken en vergelijkt haar met de coërcitieve veldsterkte van materialen — de veldsterkte die nodig is om een stof te demagnetiseren. De veldsterkte is in alle tabbladen dezelfde.
Ezelsbruggetje: een oersted is bijna tachtig ampère per meter, en een kiloampère per meter iets meer dan twaalfenhalve oersted.
Magneten hebben twee coërcitieve veldsterktes: die van de inductie, Hcb, waarbij B verdwijnt, en die van de magnetisatie, Hcj, waarbij de magnetisatie zelf verdwijnt; bij neodymiummagneten kan de tweede het dubbele van de eerste zijn. Bij het vergelijken van datasheets loont het om na te gaan welke vermeld staat.
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · Meetinstrumenten
naald · Helmholtz · lus · tangHoe men oersteds opwekt en afleest
Een draad boven een kompas
De draad wordt van zuid naar noord vlak boven de naald gespannen, en wanneer er stroom door gaat, draait de naald dwars; legt men de draad eronder of keert men de stroom om, dan draait ze de andere kant op. Uit deze eenvoudige proef ontstond binnen enkele weken de multiplicator van Schweigger — de eerste galvanometer — en later de tangentenboussole, waarbij men de hoek van de naald als stroomsterkte aflas.
Veldsterkte berekend uit de afmetingen
Twee gelijke spoelen op een afstand gelijk aan hun straal wekken tussen zich een veld op dat in een groot gebied bijna homogeen is, en de sterkte ervan volgt uit het aantal windingen, de stroom en de straal zonder enige bijstelling. Daarom dienen Helmholtzspoelen als veldnormaal: men kalibreert er sensoren in, compenseert het aardveld en stelt precies zoveel oersted in als een beproevingsmethode vraagt.
De lus waarop beide namen leven
Het proefstuk krijgt twee wikkelingen: door de eerste stuurt men wisselstroom en berekent daaruit de veldsterkte in oersted, aan de tweede neemt men de geïnduceerde spanning af en integreert die tot inductie in gauss. Het punt doorloopt de hysteresislus, en daarop leest de ontwerper alles af wat hij nodig heeft: de remanentie, waar de lus de B-as snijdt, en de coërcitieve veldsterkte, waar ze de H-as snijdt.
Een stroom gevonden door rond te gaan
Een stroomtang omsluit de draad met een kernring en telt volgens de wet van Ampère de veldsterkte over de hele rondgang op, zodat de aflezing niet afhangt van waar de geleider in de ring ligt. Dat is een rechtstreekse erfenis van de proef van Ørsted: men kent de stroom zonder de kring te openen, alleen uit de kring van veldsterkte die hij om zich heen opwekt.
05 · Schrijfregels
symbool · H en B · datasheet van een magneetCoërcitieve veldsterkte in oersted, niet in gauss
De oersted hoort alleen bij de veldsterkte, de gauss alleen bij de inductie, en bij het omrekenen van oersted naar het SI vergeet men de factor duizend gedeeld door vier pi niet.
De eerste regel rechts meet de veldsterkte met een eenheid van inductie, de tweede verliest de factor tachtig, de derde neemt een formule uit het absolute stelsel, waarin de stroom in abampère staat, en zit er een factor tien naast. De vierde verzint een niet-bestaande eenheid in plaats van de megagauss-oersted, de vijfde bederft de hoofdletters van het symbool, en de zesde draagt een gelijkheid die alleen in vacuüm geldt over op een kern, waarin de inductie duizenden keren groter is.
06 · Naburige eenheden
ampère per meter · gauss · gilbertDe oersted heeft drie buren: de ampère per meter, waarmee men dezelfde veldsterkte in het SI meet; de gauss, waarmee hij in vacuüm samenvalt; en de gilbert, de magnetomotorische kracht waaruit men de oersted krijgt door te delen door een centimeter weg.
De veldsterkte in het SI, die nooit een eigen naam kreeg.
Inductie in het CGS; in vacuüm worden oersted en gauss met hetzelfde getal uitgedrukt.
Magnetomotorische kracht in het CGS; een gilbert per centimeter is de oersted.
07 · Historisch deel
archief · van Kopenhagen tot het SIHoe de veldsterkte een naam kreeg en weer verloor
{title}
{text}
Hoeveel oersted er nodig is om te demagnetiseren
De hoogte van elke staaf is de coërcitieve veldsterkte Hcb van een typische magneet uit zijn tijd, op een logaritmische schaal van 10 tot 20 000 Oe: gehard staal, alnico, ferriet, samarium-kobalt en neodymium. Het kader gaat de generaties een voor een langs; in tachtig jaar groeide de bestendigheid van magneten bijna tweehonderdvoudig.
Al deze getallen drukken fabrikanten nog altijd in kilo-oersted, en in deze branche leeft de oersted zelfverzekerder dan waar ook.
Een grootheid die zonder naam bleef
Bijna alle elektromagnetische grootheden in het SI hebben een eigen naam: volt, ohm, weber, tesla, henry. De magnetische veldsterkte kwam niet in dat rijtje en bleef ampère per meter, hoewel ze in het CGS-stelsel een eigen naam had — en dat is geen slordigheid, maar een rechtstreeks gevolg van de opbouw van het SI: de ampère is er een basiseenheid, en de veldsterkte, die in wezen stroom per weglengte is, wordt er zonder enige tussenpersoon in uitgedrukt.
De oersted daarentegen leefde in een stelsel zonder enige elektrische basiseenheid, en daar had de veldsterkte eenvoudig geen kortere schrijfwijze. Toen men in 1960 het CGS opgaf, werd de naam overbodig, maar het vak van de permanente magneten, dat decennialang in oersted had gerekend, hield hem samen met de gauss vast, en nu wordt bijna elke datasheet van een neodymiummagneet in beide stelsels tegelijk gedrukt.
Beide schrijfwijzen worden verzoend door een eenvoudige factor: een kiloampère per meter is 12,566 oersted, en fabrikanten zetten die al lang in hun tabellen, zodat de koper zich de vier pi niet hoeft te herinneren.