Опыты Ампера

Открытие Эрстеда почти тотчас же позволило решить загадку магнетизма и одновременно найти еще один — наряду с кулоновским — фундаментальный тип взаимодействия электрических зарядов. Все это сделал один человек — А. М. Ампер — буквально в несколько месяцев сразу же после знакомства с опытом Эрстеда. Интересен ход мысли этого гениального человека, запечатленный в его сообщениях, которые следовали одно за другим во Французской академии наук. Сначала под непосредственным впечатлением от поворачивающейся вблизи тока магнитной стрелки Ампер предположил, что магнетизм Земли вызван токами, обтекающими Землю в направлении с запада на восток. Главный шаг был сделан. Магнитные свойства тела можно объяснить циркулирующими внутри него токами. Далее Ампер пришел к общему заключению: магнитные свойства любого тела определяются замкнутыми электрическими токами внутри него. Этот решающий шаг от возможности объяснения магнитных свойств токами к категорическому утверждению, что магнитное взаимодействие — это взаимодействие токов, — свидетельство большой научной смелости Ампера. Согласно гипотезе Ампера внутри молекул, слагающих вещество, циркулируют элементарные электрические токи. Если эти токи расположены хаотически по отношению друг к другу, то их действие взаимно компенсируется и никаких магнитных свойств тело не обнаруживает. В намагниченном состоянии элементарные токи в теле ориентированы строго определенным образом, так что их действия складываются. Там, где Кулон видел неразделимые магнитные полюса молекул, оказались просто замкнутые электрические токи. Неразделимость магнитных полюсов потеряла свою загадочность. Нет магнитных зарядов, и поэтому нечего делить. Магнитные взаимодействия обусловлены не особыми магнитными зарядами, а движением электрических зарядов — током. В 1820 г. А. М. Ампер установил закон для взаимодействия между двумя небольшими участками (элементами) проводников с током. Он был сторонником теории дальнодействия и не пользовался понятием поля. Однако по традиции и в память о заслугах этого ученого выражение для магнитной силы, действующей на проводник с током со стороны магнитного поля, также называют законом Ампера. Два проводника, расположенные параллельно друг другу, испытывают взаимное притяжение при пропускании через них электрического тока в одном направлении и отталкиваются, если токи идут в противоположных направлениях. По итогам опытов Ампера введена единица измерения силы тока. 1 Ампер — сила постоянного тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызвал бы между этими проводниками силу магнитного взаимодействия, равную 0,2 мкН на каждый метр длины.

Видео Опыты Ампера автора Физика 1950 Александр Долгушин