Mit Strom eine Magnetnadel ablenken

Eine Richtung verändert sich

Eine frei bewegliche Kompassnadel stellt sich nach dem Magnetfeld an ihrem Ort ein. In einer geeigneten Anordnung nahe einem Leiter verändert sie ihren Stand, sobald der Leiter Teil eines stromdurchflossenen Kreises wird. Für diesen Effekt muss die Nadel den Draht nicht berühren. Ørsteds Veröffentlichung von 1820 machte die Verbindung zwischen elektrischen und magnetischen Erscheinungen weithin bekannt. Die historische Veröffentlichung Der Rückblick auf die Versuche

Der entscheidende Unterschied zu einem bloßen Kompass liegt in einer steuerbaren Bedingung: Ein Stromkreis lässt sich öffnen, schließen und umpolen. Eine Wirkung kann so mit einem bewusst vorgenommenen Eingriff verglichen werden.

Zuerst einen Ausgangszustand festhalten

Stelle dir einen geraden Drahtabschnitt waagerecht über der Nadel vor, ungefähr entlang ihrer Richtung ohne Strom. Der Kreis ist zunächst offen. Dieser Ausgangsstand ist der Bezug für den späteren Vergleich. Wird die Quelle zugeschaltet, kommt das Magnetfeld des Stroms hinzu. Wie weit die Nadel ausschlägt, hängt vom Verhältnis dieses Beitrags zum übrigen Feld ab. Feldrichtung und Abstand

Deshalb ist ein bestimmter Winkel keine automatische Kennmarke des historischen Versuchs. Eine schwache Wirkung ergibt einen anderen Stand als eine starke. Auch benachbarte Magnete und die übrigen Drahtstücke gehören zur tatsächlichen Umgebung. Das einfache Bild eines einzelnen langen Leiters ist eine bewusst gewählte Näherung.

Die Richtung ist ein Prüfstein

Ørsted untersuchte veränderte Orientierungen und beobachtete bei umgekehrtem Strom einen entgegengesetzten Nadelausschlag. Dazwischengelegtes Holz oder Glas beseitigte die Wirkung nicht. Solche Variationen erweitern die Aussage über den einen überraschenden Nadelstand hinaus. Umpolen und Zwischenlagen

Für einen eigenen gedanklichen Vergleich bleiben Draht und Nadel zunächst an derselben Stelle; nur die Anschlüsse werden vertauscht. Danach wird bei gleicher Stromrichtung die Lage des Drahts von oberhalb nach unterhalb der Nadel gewechselt. Beide Eingriffe können den Ausschlag umkehren, verändern aber nicht dieselbe Bedingung. Wer sie gleichzeitig vornimmt, erschwert die Zuordnung der Ursache.

Warum der Draht nicht einfach anzieht

Die heutige Beschreibung eines langen geraden Leiters verwendet kreisförmige magnetische Feldlinien um seine Achse. Die Feldrichtung läuft entlang dieser gedachten Kreise; sie zeigt nicht überall unmittelbar auf den Draht zu. Die übliche Rechte-Hand-Regel verbindet den technischen Stromsinn mit dem Umlaufsinn des Felds. Das Modell des geraden Leiters

Das erklärt, warum die Lage im Raum wichtig ist. Oberhalb und unterhalb desselben Drahtabschnitts zeigen die Feldbeiträge in entgegengesetzte Richtungen. Feldlinien sind dabei gezeichnete Orientierungshilfen. Man sieht im Raum keine materiellen Ringe, die eine Nadel mit sich ziehen.

Ein Ausschlag ist noch kein vollständiges Messgerät

Aus der Richtung einer Nadel lässt sich nicht ohne weitere Angaben eine Stromstärke ablesen. Dazu müssten Geometrie, Bezug und Zusammenhang zwischen Messwert und Wirkung bekannt sein. Ein qualitativer Nachweis und ein kalibriertes Messinstrument erfüllen verschiedene Aufgaben. Bedingungen des Feldmodells

Diese Unterscheidung verbindet den Versuch mit Ohms Frage nach vergleichbaren Größen. Zunächst zeigt ein Aufbau: Etwas ändert sich reproduzierbar. Erst weitere Arbeit macht daraus einen Zahlenwert, der sich zwischen verschiedenen Anordnungen sinnvoll vergleichen lässt. Die zusätzliche Messaufgabe schmälert den ursprünglichen Nachweis nicht.

Was die Beobachtung öffnet

Die Veröffentlichung regte weitere Untersuchungen elektrischer und magnetischer Wirkungen an. Eine mögliche Anschlussfrage lautet: Kann der Strom außer einer Nadelstellung auch eine fortgesetzte Bewegung bewirken? Faradays Rotationsversuch nimmt diese Richtung auf. Die Wirkung des Berichts

Behalte auf dem Weg dorthin drei Ebenen auseinander: den beobachteten Nadelstand, die gezielt veränderte Versuchsbedingung und die heutige Erklärung durch Felder. Gerade ihre Verbindung macht den Versuch verständlich.

Begriffe verstehen

Quellen und Nachweise

Die Quellen sind den Aussagen im Text zugeordnet. Originalstudien, Sammlungstexte und eigene Einordnung erfüllen unterschiedliche Aufgaben. Einige Fachtexte sind beim Verlag nur teilweise frei zugänglich.

1. Ørsteds vierseitige Veröffentlichung von 1820

   Smithsonian Libraries: Hans Christian Ørsted, Experimenta circa effectum conflictus electrici in acum magneticam, Typis Schultzianis, 1820; DOI 10.5479/sil.425701.39088007179419.

   Bibliografischer Nachweis der vierseitigen Originalschrift von 1820. Die Versuchsvariationen erläutert im Museum der separat angeführte Rückblick der American Physical Society.

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2. Stromrichtung und Nadelbewegung

   Alan Chodos: July 1820: Oersted & Electromagnetism, APS News, 1. Juli 2008.

   Der Rückblick beschreibt Änderungen der Stromrichtung und Drahtlage sowie Zwischenlagen aus Holz oder Glas. Die Berichte über die genaue Entdeckungssituation stimmen nicht in allen Einzelheiten überein.

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3. Das Magnetfeld um einen geraden Leiter

   Ling, Moebs und Sanny: University Physics Volume 2, 12.2 Magnetic Field Due to a Thin Straight Wire, OpenStax, 2016.

   Die Kreisform des Felds gilt im idealisierten Modell eines langen geraden Leiters. Andere Drahtstücke und das Erdmagnetfeld beeinflussen den tatsächlichen Nadelstand.

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Redaktion: Benjamin Metzig. Redaktionelle Ausarbeitung vom 7. September 2026. Generative KI diente als Werkzeug für Text und Bild.