Was passiert beim Schließen des Schalters?
- Der Stromkreis wird geschlossen. Im äußeren Leiter bewegen sich die Elektronen vom Minuspol zum Pluspol des Akkus.
- Um den stromdurchflossenen Leiter entsteht ein Magnetfeld.
- Die Kompassnadel ist ein kleiner Magnet. Sie reagiert auf das Magnetfeld des Leiters und wird aus ihrer ursprünglichen Richtung abgelenkt.
- Nach kurzem Nachschwingen bleibt die Nadel ausgelenkt, solange Strom fließt.
Merke: Elektrischer Strom erzeugt ein Magnetfeld.
Und beim Öffnen oder Umpolen?
Beim Öffnen endet der Stromfluss. Das Magnetfeld des Leiters verschwindet, und die Nadel richtet sich wieder nach dem Erdmagnetfeld aus. Beim Umpolen kehren sich Elektronenfluss und Magnetfeldrichtung um: Die Nadel schlägt zur anderen Seite aus.
Die technische Stromrichtung verläuft entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Elektronen. Die Animation ist ein vereinfachtes Modell; Geschwindigkeit, Ablenkwinkel und Nachschwingen sind zur besseren Sichtbarkeit gewählt.
Hans Christian Ørsted und die Entdeckung von 1820
Der dänische Physiker Hans Christian Ørsted (1777–1851) zeigte 1820, dass ein elektrischer Strom eine Magnetnadel ablenken kann. Damit wurde eine Verbindung zwischen Elektrizität und Magnetismus nachgewiesen.
Im Frühjahr führte Ørsted erste Versuche durch. Nach weiteren Untersuchungen veröffentlichte er am 21. Juli 1820 einen kurzen Bericht auf Latein und verschickte ihn an andere Wissenschaftler. Seine Entdeckung gab den Anstoß für viele weitere Forschungen zum Elektromagnetismus.
Was zeigt die Bronzeplatte?
Das Relief stammt vom dänischen Bildhauer Anders Jensen Bundgaard. Das Motiv entstand 1929; mehrere Bronzefassungen wurden hergestellt. Es ist eine spätere künstlerische Darstellung des Versuchs.
Ørsted verwendete eine galvanische Batterie. In dieser interaktiven Darstellung übernimmt ein Akku diese Aufgabe. Schalter und bewegliche Teile sind schematische Ergänzungen.
Diese handschriftliche Skizze stammt aus dem Ørsted-Archiv der Königlich Dänischen Bibliothek.
Die Notizen sind in alter dänischer Handschrift geschrieben. Verfasser, genaue Datierung und vollständiger Wortlaut dieses Ausschnitts sind hier nicht abschließend bestimmt. Deshalb wird er nicht als gesichertes Versuchsprotokoll von 1820 bezeichnet.
Zur Quelle in der Königlich Dänischen Bibliothek