Hans Christian Oersted
HANS CHRISTIAN OERSTED lebt in einer Zeit, in der die klassische Physik wesentliche Fortschritte erzielte. Gerade im Bereich der Elektrizitätslehre gab es Ende des 18. und zu Beginn des 19. Jahrhunderts einige wichtige Entdeckungen und Erfindungen, die den Erkenntnisfortschritt entscheidend beeinflussten. So entdeckte der Anatom LUIGI GALVANI (1737–1798) bei Versuchen mit Froschschenkeln die „tierische Elektrizität“. ALESSANDRO VOLTA (1745–1827) knüpfte an diese Entdeckung an und entwickelte die ersten elektrochemischen Spannungsquellen - die galvanischen Elemente. JOHANN WILHELM RITTER (1776–1810) konstruierte den ersten Akkumulator.
Ab etwa 1800 begannen Physiker und Chemiker, die Wirkungen von galvanischen Strömen genauer zu untersuchen, insbesondere die Wärmewirkung, die Lichtwirkung und die chemische Wirkung. Frühzeitig wurden auch Vermutungen über den Zusammenhang zwischen Elektrizität und Magnetismus geäußert, u. a. von RITTER und von OERSTED.
Leben und Wirken
HANS CHRISTIAN OERSTED wurde am 14. 8. 1777 in Rudkoebing auf der dänischen Insel Langeland als Sohn eines Apothekers geboren. Von 1794 bis 1799 studierte er an der Universität in Kopenhagen vor allem Pharmazie und Naturwissenschaften. Das für die Aufnahme an die Universität notwendige Wissen hatte er sich weitgehend selbständig angeeignet.
Nach seinem Studium war OERSTED kurze Zeit lang als Apotheker tätig. Auf einer Reise nach Deutschland, Holland und Frankreich lernte er den Stand naturwissenschaftlichen Forschung kennen. So kam er z. B. in Jena mit JOHANN WILHELM RITTER in Kontakt, der ein führender Naturwissenschaftler seiner Zeit war.
Nach der Rückkehr nach Dänemark wurde er 1806 Professor für Physik an der Universität Kopenhagen. 1824 gründete OERSTED die dänische Gesellschaft zur Verbreitung der Naturlehre. Er ließ auch eine Polytechnische Schule errichten und wurde 1829 deren Direktor.
Neben physikalischen Untersuchungen zum Elektromagnetismus führte OERSTED auch Forschungen zu den Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen durch und beschäftigte sich auch mit philosophischen Problemen, z. B. mit der Frage, ob die Natur auf das Wirken eines Weltgeistes zurückzuführen sei.
Bis zu seinem Tod am 9. März 1851 war OERSTED wissenschaftlich tätig.
Wissenschaftliche Leistungen
Schon früh beschäftigte sich OERSTED mit elektrischen und magnetischen Erscheinungen. So veröffentlichte er 1812 eine Arbeit über chemische und elektrische Kräfte.
Seine bedeutendste Entdeckung machte OERSTED 1820. Sie soll der Legende nach zufällig erfolgt sein: In einer Vorlesung wollte er vor Studenten einen Draht zum Glühen bringen. Beim Einschalten des Stromes bemerkte er bei einem zufällig in der Nähe liegenden Kompass, dass die Kompassnadel abgelenkt wurde. Nach Ausschalten des Stromes drehte sich die Kompassnadel in die ursprüngliche Nord-Süd-Richtung zurück. OERSTED hatte damit die magnetische Wirkung des elektrischen Stromes entdeckt. Bild 2 zeigt ihn bei einem Versuch zur Ablenkung einer Magnetnadel in einer zeitgenössischen Darstellung.
In vielen Experimenten untersuchte OERSTED diesen Zusammenhang genauer und fand u. a., dass die Richtung des Ausschlages der Kompassnadel von der Stromrichtung abhängig ist.
Historisch belegt ist, dass OERSTED seit mindestens 1807 nach den Zusammenhang zwischen Elektrizität und Magnetismus gesucht hat. Wie kam er auf die Idee eines Zusammenhanges und warum war er so schwer zu finden? Interessanterweise kam die Anregung nicht von der Physik, sondern von der Naturphilosophie. Als Reaktion auf den mechanischen Materialismus des 18. Jahrhunderts kam es zu einer Romantisierung in Kunst, Literatur und Philosophie. Diese forderte eine einheitliche Beschreibung der Natur einschließlich des Menschen. Alle Naturerscheinungen wurden als verschiedenartige Äußerungen eines einheitlichen Grundprinzips verstanden. OERSTED war ein Anhänger dieser Auffassung. Obwohl sie ihn zu seinen Untersuchungen anregte, hatte sie auch Nachteile. Aus OERSTEDs Aufzeichnungen geht nämlich hervor, dass er annahm, die magnetische Wirkung würde genauso aus dem Leiter herausströmen wie Licht und Wärme. Das führte ihn zu der Meinung, der Draht müsse glühen. Er benutzte deshalb bei seinen Experimenten sehr dünne Drähte, was die benutzbare Stromstärke begrenzte und die Beobachtung der magnetischen Wirkung des elektrischen Stromes erschwerte.
Obwohl das Ergebnis seines Versuches mit dem stromdurchflossenen Leiter und der Magnetnadel sehr einfach und rein qualitativ war, erregte es in ganz Europa Aufsehen. Später fand es breite technische Anwendung. Die Möglichkeit, Magnete durch elektrische Ströme zu beeinflussen, legt die Anwendung in der Telegrafie nahe. Realisiert wurde diese Form der elektrischen Telegrafie durch CARL FRIEDRICH GAUSS (1777–1855) und WILHELM WEBER (1804–1891) im Jahr 1838 in Göttingen.
Die Erkenntnis von OERSTED ist auch die Grundlage des Gleichstrommotors.
Unter anderem angeregt durch die Versuche von OERSTED suchte der englische Physiker MICHAEL FARADAY (1791–1867) seit 1820 nach einer Umkehrung des Versuches: Verwandlung von Magnetismus in Elektrizität. Damit fand er 1832 die elektromagnetische Induktion, eine wichtige Grundlage der gesamten Elektrotechnik.
Später unternahm OERSTED noch Messungen zur Kompressibilität von Flüssigkeiten und Gasen. Eine nicht mehr gebräuchliche Einheit der magnetischen Feldstärke wurde nach ihm benannt.
Versuch Oersteds zur Ablenkung einer Magnetnadel durch elektrischen Strom
Hans Christian Oersted - Versuchsdurchführung
Wolfgang Schreier, Leipzig
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Stand: 2010
Dieser Text befindet sich in redaktioneller Bearbeitung.
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