En el año de 1820, Hans Oersted realizó un experimento para demostrarles a sus alumnos que las cargas en movimiento y los imanes no interactuaban. El experimento consistía en colocar una brújula cerca de un alambre, y la hipótesis fue que si existiera algún tipo de interacción, al hacer circular una corriente eléctrica por el alambre, la aguja de la brújula se movería. Para su sorpresa, la aguja comenzó a moverse hasta que se orientó perpendicularmente al alambre. Lo que sucedió fue que, hasta ese momento, Oersted siempre había realizado el experimento poniendo el alambre perpendicular a la aguja de la brújula, por lo que no había observado ningún movimiento en la aguja, dado que ya estaba orientada. Cuando lo realizó frente a sus alumnos, por casualidad puso el alambre y la aguja de la brújula paralelos y entonces notó el efecto, el cual cambia dependiendo de la orientación entre la brújula y el alambre. Con este experimento se demuestra que una corriente eléctrica (que es un flujo continuo de cargas eléctricas en movimiento) genera un campo magnético. Más tarde, Andre-Marie Ampere demostró que el polo norte de la aguja de la brújula se desvía siempre a la izquierda de la dirección que lleva la corriente.
Un experimento parecido al de Oersted (figura 13) consiste en usar un alambre largo enrollado, es decir, una bobina. Para construirla, se enrolla un pedazo de alambre de cobre
en la parte más ancha de un vaso de unicel, dándole 150 vueltas, más o menos. Se raspa con una lima de uñas el barniz aislante de las dos puntas de la bobina y se cuelga un imán de barra por su parte central. Se le acerca a la bobina, que debe estar conectada a una pila tamaño D. ¿Qué se espera que ocurra? [Véase video en CD: "Experimento para generar un campo magnético".]
Ahora, si se desconecta la pila, ¿qué sucede? Se puede repetir esta actividad identificando con etiquetas de colores los dos extremos o polos del imán. Al conectar la pila a uno de los polos del imán quedará apuntando hacia afuera del vaso. Si se intercambian las conexiones de la pila, se observa que es el otro extremo el que apunta hacia afuera. La orientación del campo magnético que genera la bobina depende de la dirección de la corriente eléctrica, tal y como demostró Ampere (figura 12, p. 361).
Una aplicación directa de este fenómeno es la fabricación de una bocina. Si se hace otra bobina más pequeña, se enrrolla el alambre a un marcador grueso dándole unas 30 vueltas, pegándola al fondo de un vaso desechable de plástico y se conectan las puntas de ésta en lugar de la bocina de un radio. Cuando se acerque un imán a la bobina, la bocina sonará (figura 14). [Véase video en CD: "Construyendo una bocina".] Lo anterior sucede porque al hacer pasar una corriente eléctrica por una bobina, se genera un campo magnético que ejerce una fuerza sobre el imán. El radio está construido para modular una corriente eléctrica con el sonido (en la figura 15 se muestra una representación gráfica). Esta corriente eléctrica al pasar por la bobina genera una fuerza que al interactuar con el imán hace vibrar al vaso.
La explicación completa de este fenómeno (el que una corriente eléctrica genere un campo magnético) es algo que se estudia en cursos de física avanzados.
El principio de funcionamiento de un motor es el mismo que el de la bobina que orienta al imán, es decir, se genera una fuerza magnética que hace que un embobinado montado en el eje, girando libremente, se oriente con el imán y la corriente que alimenta al embobinado se conecta y desconecta selectivamente, dependiendo de la orientación del eje (experimento C, p. 353).
Aunque el motor propuesto para construir es muy sencillo, el principio de su funcionamiento es el mismo que el de los motores eléctricos más grandes que se usan en aparatos electrodomésticos, elevadores, bombas hidráulicas, etcétera.
