Головна » Наука та освіта » Закон Ампера.

Закон Ампера.



У 21 столітті, здавалося б, відкриті всі закони природи. Магнетизм, електрика, молекулярний і атомний світ являють собою відкриту книгу. При цьому багато законів, відкриті сто з гаком років тому, не втрачають актуальності й донині, будучи основою роботи багатьох звичних нам предметів. У першу чергу, мова йде про електрику. Ім'я Андре Ампера, французького фізика-винахідника не тільки дало назву фізичному закону, а й широко відомо фізикам і школярам по всьому світу завдяки описаному ним явищу.

У 1820 році, грунтуючись на описаному Ерстед взаємодії магнітної стрілки і електричного струму, поточного по дроту, Ампер зробив найважливіше відкриття, що одержало назву Закон Ампера. Формулювання його коротенько звучить наступним чином:

пропускання електричного струму в одному напрямку через двох провідників, розташованих паралельно один одному, веде до їх взаімоотталківанія. Пропущення його в різних напрямках за інших рівних викликає взаємне тяжіння двох провідників.

Крім цих висновків, видимих неозброєних оком, Закон Ампера включає в себе ряд понять, відкритих тим же дослідником в той же час.

Зробивши висновок про поведінку двох провідників при пропущенні через них струму в різних напрямках, французький вчений став досліджувати сили, що забезпечують їх таке поведінку. Логіка його міркувань була проста: електричний струм, пропущений через провідник, створює магнітне поле. Образно його можна представити як концентричних кіл, що обрамляють перетин провідника. Інший провідник, за умови, що він паралельний першому і відстань між ними невелика, потрапляє в область впливу магнітного поля, в результаті чого утворюється сила, що впливає на атоми провідника і яка веде їх у рух. Закон Ампера також дозволяє пояснити виникли спостереження:

  • Магнітне поле є результатом протікання будь-якого електричного струму;
  • Магнітне поле впливає на рухомі електричні заряди.


Грунтуючись на виконаній експерименті та отриманих результатах, Андре Ампер пов'язав сили та явища, що впливають на провідники в момент проведення через них електричного струму, тому Закон Ампера може бути представлений формулою:

F = IBl sin a .

Де F - сила Ампера, тобто сила, що впливає на провідник із струмом, що знаходиться в магнітному полі;

I - Сила струму;

l - Довжина провідника;

B - Модуль вектора магнітної індукції;

sin a - Синус кута, що утворився між вектором магнітної індукції і провідником.

Сила Ампера - векторна величина, тобто що має напрямок. Визначити його можна за допомогою так званого "Правила лівої руки" :
  • чотири пальці лівої руки спрямовані в бік напрямку протікання електричного струму, вектор магнітної індукції (B) при цьому входить в долоню перпендикулярно. Тоді напрямок сили струму буде вказувати відігнутий у площині долоні великий палець.


У сучасній науці застосування Закону Ампера, в основному, припадає на виробництво електротехніки. Зокрема, мова йде про гучномовцях і динаміках. Принцип роботи гучномовця, наприклад, полягає в перетворенні електричної енергії в акустичну. Котушка - основа будь-якого динаміка або гучномовця - пропускає через себе змінний струм, частота якого відповідає частоті мікрофону або динаміка. Як говорить Закон Ампера, котушка починає коливатися під дією струму, коливання передаються паралельно осі гучномовця діафрагмі пристрою. В результаті випромінюються звукові хвилі, які ми і чуємо.

Крім того, що створив Закон Ампера, винахідник відомий тим, що залишив своє ім'я в фізиці на століття, оскільки воно було присвоєно одиниці вимірювання сили струму.