Prawo Ampère’a

Andrè Marie Ampère ur. 20 stycznia 1775 r. to francuski fizyk i matematyk. Zajmował się badaniem zjawiska elektromagnetyzmu. Od jego nazwiska jednostkę natężenia prądu elektrycznego nazwano amper. Ampère odkrył, że magnetyzm jest wynikiem przepływu prądu i że właściwości magnesów stałych należy tłumaczyć występującymi w nich wirowymi prądami elektrycznymi. Postawił wynikającą z tej koncepcji hipotezę, że prąd płynący przez cewkę złożoną z nawiniętych na walcu zwojów miedzianego drutu powinien wykazywać takie same właściwości jak magnes stały. Zbudował taką cewkę i  na drodze doświadczalnej potwierdził swoje przypuszczenia. Opisał matematycznie ilościowe zależności pomiędzy zjawiskami elektrycznymi i magnetycznymi.

Najbardziej znanym twierdzeniem jego teorii jest tzw. prawo Ampère’a, mówiące o tym, że całka liniowa wektora gęstości strumienia magnetycznego obliczana po krzywej zamkniętej jest proporcjonalna do wypadkowego prądu otoczonego tą krzywą.

Wprowadzone przez niego formuły stosowane są do dziś zarówno w nauce jak i technice. Jest też prekursorem obowiązującego do dziś podziału nauki o elektryczności na dwa działy: elektrostatykę i elektrodynamikę. Ampère sformułował podstawy teoretyczne elektrodynamiki.

Prawo Ampère’a

Prawo Ampère’a w typowej najprostszej postaci określa wartość pola wokół nieskończonego prostoliniowego przewodnika z prądem. Linie pola magnetycznego wokół takiego przewodnika przyjmują kształt okręgów leżących w płaszczyźnie prostopadłej do przewodnika. Sam przewodnik przebija płaszczyznę okręgu dokładnie w środku tego okręgu. Wartość pola można określić wzorem:

Postać wzoru podająca wartość natężenia pola magnetycznego :

PRAWO AMPERA WZ02

Postać wzoru podająca wartość indukcji magnetycznej :

PRAWO AMPERA WZ03

H – natężenie pola magnetycznego – w układzie SI w amperach na metr [H]=A/m

B – indukcja magnetyczna – w układzie SI w teslach T = N/Am = kg/(As2)

r – odległość punktu, w którym określane jest pole od przewodnika – w układzie SI w metrach m

µ – przenikalność magnetyczna ośrodka

µO przenikalność magnetyczna próżni – jednostka w układzie SI – H/m Henr na metr

µr – przenikalność relatywna ośrodka – wielkość bezwymiarowa


 

Prawo z użyciem wielkości opisujących pole magnetyczne przyjmuje postać :

Całka krzywoliniowa wektor indukcji magnetycznej, wytworzonego przez stały prąd elektryczny w przewodniku wzdłuż linii zamkniętej otaczającej prąd, jest równa sumie algebraicznej natężeń prądów przepływających (strumieniowi gęstości prądu) przez dowolną powierzchnię objętą przez tę linię. Co dla próżni można wyrazić wzorem :

PRAWO AMPERA WZ01

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

*