第十節電磁效應的發現——奧斯特
1777年，奧斯特出生在丹麥魯茲克賓城的一個藥劑師家庭，1794年考入哥本哈根大學，1799年獲哲學博士學位。後到德國和法國遊學，受到康德和謝林關於自然力統一思想的熏陶。回國後，從事物理和化學方麵的研究。在康德哲學的引導下，奧斯特堅信電現象和磁現象有著共同的根源。於是，他開始了這一方麵的研究。
18世紀，富蘭克林發現的“萊頓瓶”放電能使鋼針磁化的現象對奧斯特啟發很大，他認為電轉化為磁是完全可能的，而如何來實現是最重要的問題。開始時，奧斯特根據電流通過直徑較小的導線會發熱的現象推測：如果通電導線的直徑進一步縮小，那麼導線就會發光，如果直徑縮小到一定程度，就會產生磁效應。
奧斯特按照這一思路摸索了許多年，並沒有發現電向磁轉化的現象，但他並不氣餒，一直堅持進行實驗。1820年，奧斯特授命主持一個電磁的講座。一天晚上，他正在講課，“靈感”頓生，在講課結束時說：“讓我把通電導線與磁針放到一起來看看。”於是，他在一個小伽代尼電池的兩極之間接上一根很細的鉑絲，在鉑絲正下方旋轉一枚磁針，接通電源後，小磁針竟然微微地跳動了，而且還轉到與鉑絲垂直的方向。小磁針的擺動，對於聽課的那些人來說並沒有什麼，但對奧斯特來說卻具有重大的意義。盼望已久的現象，今天終於出現了。後來，他在試驗中改變電流方向，發現小磁針向相反方向偏轉，說明電流方向與磁針轉動之間有著某種聯係。
為了弄清楚這些現象，奧斯特做了大量的實驗。他把磁針分別放在導線的上方、下方，以此考察電流對磁針作用的方向；把磁針放在距導線不同的距離，以此考察電流對磁針作用的強弱；把玻璃、金屬、木頭、石頭、鬆脂等放在磁針和導線之間，以此考察電流對磁針的影響。
工夫不負有心人！1820年7月21日，奧斯特在發表題為《關於磁針上電流碰撞的實驗》的論文中，僅僅用了4頁紙就向科學界清楚地說明了他的這一實驗，向科學界宣布了電流的磁效應。在當時，這一發現引起很大的震動。這一發現具有劃時代的意義，同時也標誌著電磁時代的到來。為了紀念奧斯特的功績，人們把磁場強度的單位命名為“奧斯特”。
第十一節交流電
1．交流電簡介
本書主要介紹了電的基本知識、基本概念，電在農業、工業、家庭等的應用以及新能源的探索，而且還介紹許多關於電的趣味小百科，閱讀本書將帶給廣大青少年朋友一個陌生而又熟悉的世界！
交流電也稱“交變電流”，簡稱“交流”。一般指大小和方向隨時間作周期性變化的電壓或電流。它的最基本形式是正弦電流。
在我國，交流電供電的標準頻率規定為50赫茲。交流電隨時間變化，其形式多種多樣。不同變化形式的交流電其應用範圍和產生的效果也各不相同。以正弦交流電應用最為廣泛，且其他非正弦交流電一般都可以經過數學處理後，成為正弦交流電的疊加。
正弦電流，又稱簡諧電流。我們今天所使用的交流電，一般是方向和強度每秒改變50次的。
在生活中，我們常見的電燈、電動機等用的電都是交流電。在實用中，交流電用符號“～”表示。
正弦交流電需用頻率、峰值和位相三個物理量來描述。交流電所要討論的基本問題是電路中的電流、電壓關係以及功率（或能量）的分配問題。由於交流電具有隨時間變化的特點，因此產生了一係列與直流電路區別的特性。在交流電路中使用的元件不僅有電阻，而且有電容元件和電感元件，使用的元件多了，現象和規律就複雜了。
2．交流電的火線和零線
零線始終和大地是等電位的。如果在0秒時與零線電位相同，火線上對地電壓為0；0.005秒後，火線上對地電壓達到最大，為高於大地311V；再過0.005秒後，火線上對地電壓又降為0；再過0.005秒，火線上對地電壓又降為最低點，低於大地311V；再過0.005秒，又重新上升到與零線電位相同，火線上對地電壓為0。
由此可知，交流電雖周期改變電流方向，但零線對地電壓始終是相同的，為0。接用電器後零線有電流，電流變化規律與電壓相同。
3．交流電的頻率和周期
頻率是表示交流電隨時間變化快慢的物理量。即交流電每秒鍾變化的次數叫頻率，用符號f表示。它的單位為周／秒，也稱赫茲，常用“Hz”表示，簡稱周或赫。例如，市電是50周的交流電，其頻率為f=50周／秒。對較高的頻率還可用千周（kC）和兆周（MC）來表示。
1千周（kC）=103周／秒1兆周（MC）=103千周（kC）=106周／秒例如，我國第一顆人造地球衛星發出的訊號頻率是20.009兆周，即它發出的是每秒鍾變化20.009×106次的交變訊號。