legea lui Ampere. Interacțiunea a doi conductori infiniti paraleli cu curentul. Efectul unui câmp magnetic asupra unui cadru purtător de curent

28-10-2018

Omul de știință a făcut și prima încercare de a clasifica elementele chimice pe baza unei comparații a proprietăților lor. Dar nu aceste studii, interesante în sine, și nu ale lui munca matematica a făcut faimos numele lui Ampere. A devenit un clasic al științei și un om de știință de renume mondial datorită cercetărilor sale în domeniul electromagnetismului. În 1820, fizicianul danez G.-H. Oersted a descoperit că în apropierea unui conductor care poartă curent un ac magnetic deviază. Era atât de deschis proprietate minunata curent electric - creează un câmp magnetic. Ampere a studiat acest fenomen în detaliu. Aspect nou ideea sa despre natura fenomenelor magnetice a apărut ca urmare a unei serii de experimente. Deja la sfârșitul primei săptămâni de muncă grea, a făcut o descoperire de nu mai puțină importanță decât Oersted - a descoperit interacțiunea curenților. El a descoperit că două fire paralele prin care curentul curge în aceeași direcție se atrag reciproc, iar dacă direcțiile curenților sunt opuse, firele se resping. Ampere a explicat acest fenomen prin interacțiunea câmpurilor magnetice care creează curenți. Efectul interacțiunii firelor cu curentul și câmpurile magnetice este acum utilizat în motoare electrice, relee electrice și multe instrumente electrice de măsură. Ampere a raportat imediat rezultatele Academiei. Într-un raport dat la 18 septembrie 1820, el și-a demonstrat primele experimente și le-a încheiat cu următoarele cuvinte: „În acest sens, am redus toate fenomenele magnetice la efecte pur electrice”. La o întâlnire din 25 septembrie, el a dezvoltat aceste idei în continuare, demonstrând experimente în care bobinele care curgeau în jurul unui curent (solenoizi) au interacționat între ele ca niște magneți. Noile idei ale lui Ampere nu au fost înțelese de toți oamenii de știință. Unii dintre colegii săi eminenți nu au fost de acord. Contemporanii au spus că după primul raport al lui Ampere despre interacțiunea conductorilor cu curentul, a avut loc următorul episod curios. „Ce, mai exact, este nou în ceea ce ne-ai spus? - l-a întrebat unul dintre adversarii lui Ampere. „Este de la sine înțeles că, dacă doi curenți au un efect asupra unui ac magnetic, atunci au și un efect unul asupra celuilalt.” Aliper nu a găsit imediat un răspuns la această obiecție. Dar apoi Arago i-a venit în ajutor. A scos două chei din buzunar și a spus: „Fiecare dintre ele are și un efect asupra săgeții, dar nu au niciun efect unul asupra celuilalt și, prin urmare, concluzia ta este greșită. Ampere a descoperit, în esență, un nou fenomen, unde valoare mai mare decât descoperirea profesorului Oersted, pe care îl respect.” 182 În ciuda atacurilor adversarilor săi științifici. Ampere și-a continuat experimentele. El a decis să găsească legea interacțiunii curenților sub forma unui strict formula matematicași a găsit această lege, care îi poartă acum numele. Astfel, pas cu pas în munca lui Ampere, a crescut o nouă știință - electrodinamica, bazată pe experimente și teorie matematică. Toate ideile de bază ale acestei științe, așa cum a spus Maxwell, în esență „au ieșit din capul acestui Newton al electricității” în două săptămâni. Din 1820 până în 1826, Ampere a publicat o serie de lucrări teoretice și experimentale despre electrodinamică și a dat un raport pe această temă la aproape fiecare întâlnire a departamentului de fizică al Academiei. În 1826, a fost publicată ultima sa lucrare clasică, „Teoria fenomenelor electrodinamice deduse exclusiv din experiență”. Lucrarea la această carte s-a desfășurat în condiții foarte dificile. Într-una din scrisorile scrise în acel moment. Ampere a raportat: „Sunt nevoit să stau treaz noaptea târziu... Fiind încărcat cu citirea a două cursuri de prelegeri, eu, totuși, nu vreau să renunț complet la munca mea asupra conductorilor și magneților voltaici, am doar câteva minute. ”

2.1. legea lui Ampere.

• 2.1. legea lui Ampere.

• 2.2. Interacțiunea a doi conductori infiniti paraleli cu curentul.

• 2.3. Efectul unui câmp magnetic asupra unui cadru purtător de curent.

• 2.4. Unităţi de măsură ale mărimilor magnetice.

• 2.5. forța Lorentz.

• 2.6. Efect Hall.

• 2.7. Circulația vectorului de inducție magnetică.

• 2.8. Câmpul magnetic al solenoidului.

• 2.9. Câmp magnetic al unui toroid.

• 2.10. Lucrul de deplasare a unui conductor purtător de curent într-un câmp magnetic.

AMPER Andre Marie

• AMPER Andre Marie(1775 – 1836) – fizician, matematician și chimist francez.

• Principalele lucrări fizice sunt dedicate electrodinamicii. A formulat o regulă pentru determinarea efectului câmpului magnetic al unui curent asupra unui ac magnetic. A descoperit influența câmpului magnetic al Pământului asupra conductoarelor care transportă curent în mișcare.

ÎN 1820

• ÎN 1820 A. M. Amper a stabilit experimental că doi conductori purtători de curent interacționează unul cu celălalt cu forță:

• (2.1.1)

• Unde b este distanța dintre conductori și k– coeficient de proporţionalitate în funcţie de sistemul de unităţi.

• Expresia originală a legii lui Ampere nu includea nicio cantitate care să caracterizeze câmpul magnetic. Apoi ne-am dat seama că interacțiunea curenților are loc printr-un câmp magnetic și, prin urmare, legea ar trebui să includă caracteristica câmpului magnetic.

• În notația SI modernă, Legea lui Ampere se exprimă prin formula:

• (2.1.2)

• Aceasta este forța cu care un câmp magnetic acționează asupra unui conductor infinitezimal care poartă un curent I.

• Modulul de forță care acționează asupra conductorului

• (2.1.3)

• Dacă câmpul magnetic este uniform și conductorul este perpendicular pe liniile câmpului magnetic, atunci

• (2.1.4)

• unde este curentul printr-un conductor cu secțiune transversală S.

• Direcția forței este determinată de direcția produsului încrucișat sau de regula stângii (care este același lucru). Orientăm degetele în direcția primului vector, al doilea vector ar trebui să intre în palmă, iar degetul mare arată direcția produsului vectorial.

• Orez. 2.1

• Din legea lui Ampere se vede clar semnificația fizică a inducției magnetice: B este o mărime numeric egală cu forța cu care acționează câmpul magnetic asupra unui conductor de unitate de lungime prin care circulă un curent unitar.

• Dimensiunea inducției

Lasă b I2 I1 este in acest domeniu.

• Lasă b- distanta dintre conductori. Problema ar trebui rezolvată astfel: unul dintre conductori I2 creează un câmp magnetic, al doilea I1 este in acest domeniu.

• Orez. 2.2

eu 2 la distanta b de la el:

• Inducția magnetică creată de curent eu 2 la distanta b de la el:

• (2.2.1)

• Dacă I1 Şi I2 se află în același plan, apoi unghiul dintre B2 Şi I1 directă, deci forța care acționează asupra elementului curent I1 dl

• (2.2.2)

• Pentru fiecare unitate de lungime a conductorului există o forță:

• (2.2.3)

• (desigur că din partea primului conductor acţionează exact aceeaşi forţă asupra celui de-al doilea).

• Forța rezultată este egală cu una dintre aceste forțe! Dacă acești doi conductori îl influențează pe al treilea, atunci câmpurile lor magnetice trebuie adăugate vectorial.

• Orez. 2.2

Cadru cu curent eu α – regula gimlet).

• Cadru cu curent eu se află într-un câmp magnetic uniform α – unghiul dintre și (direcția normalei este legată de direcția curentului regula gimlet).

l, este egal cu: ,

• Forța de amper care acționează pe partea laterală a cadrului cu lungime l, este egal cu: ,

• Aici

• De cealaltă parte lung l se aplică aceeași forță. Rezultatul este un „cuplu de forțe” sau cuplu.

• (2.3.1)

• unde este umarul:

• Deoarece lb = S este aria cadrului, atunci putem scrie:

• Aici am scris expresia pentru inducția magnetică:

• (2.3.3)

• M– rotire

• moment de forta

• P– magnetic

• moment.

• Deci, sub influența acestui moment de rotație cadrul se va roti astfel încât

• Pe lungime pe latură b Forța amperului acționează și ea F2– întinde cadrul și întrucât forțele sunt egale ca mărime și opuse ca direcție, cadrul nu se mișcă, în acest caz M= 0, stare durabil echilibru .

• Orez. 2.4

Când și sunt antiparalele, M = 0 echilibru instabil se va răsturna.

• Când și sunt antiparalele, M = 0(deoarece efectul de pârghie este zero), aceasta este o stare echilibru instabil . Cadrul se comprimă și, dacă se mișcă puțin, apare imediat un cuplu astfel încât acesta se va răsturna.

• Într-un câmp neomogen, cadrul se va roti și se va extinde într-o zonă de câmp mai puternic.

• Orez. 2.4

• Legea lui Ampere este folosită pentru a stabili unitatea de curent, amperul.

• (2.4.1)

Aşa, Amper

• Aşa, Amper- puterea unui curent de magnitudine constantă, care, trecând prin doi conductori drepti paraleli de lungime infinită și secțiune transversală neglijabil, situate la o distanță de un metru, unul de celălalt în vid determină o forță între acești conductori

• Să determinăm dimensiunea și mărimea de aici:

• În SI:

• Către GHS: μ0 = 1

• Din legea Biot-Savart-Laplace, pentru un conductor drept cu curent puteți găsi dimensiunea inducției câmpului magnetic:

1 T 2

• 1 T(un tesla este egal cu inducția magnetică a unui câmp magnetic uniform în care) pe un circuit plat cu un curent având un moment magnetic de 1 A m 2se aplică un cuplu de 1 Nm.

• Un Tesla 1 T = 104 Gauss.

• Gauss– unitate de măsură în sistemul gaussian de unități (GHS).

• TESLA Nikola (1856 - 1943) - om de știință sârb în domeniul ingineriei electrice, ingineriei radio

• A dezvoltat o serie de modele de generatoare multifazate, motoare electrice și transformatoare. A proiectat o serie de mecanisme autopropulsate radiocontrolate.

• A studiat efectele fiziologice ale curenților de înaltă frecvență. În 1899 a construit o stație de radio de 200 kW în Colorado și o antenă radio de 57,6 m înălțime în Long Island. A inventat contorul electric, contorul de frecvență etc.

O alta definitie: 2

• O alta definitie: 1 T este egal cu inducția magnetică la care fluxul magnetic printr-o zonă de 1 m 2, perpendicular pe direcția câmpului este de 1 Wb.

• Orez. 2.5

• Unitatea de măsură a fluxului magnetic Wb, și-a primit numele în onoarea fizicianului german Wilhelm Weber (1804 - 1891), profesor la universitățile din Halle, Göttingen și Leipzig.

• După cum am spus deja, flux magnetic Ф, prin suprafața S - una dintre caracteristicile câmpului magnetic(Fig. 2.5)

• Orez. 2.5

• Unitatea SI a fluxului magnetic:

• Aici Maxwell (Mks) - unitatea de măsură a fluxului magnetic din CGS poartă numele celebrului om de știință James Maxwell (1831 - 1879), creatorul teoriei câmpului electromagnetic.

• Intensitatea câmpului magnetic este măsurată cu A m-1

• Tabel cu principalele caracteristici ale câmpului magnetic

Curent electric n deplasându-se cu viteză

• Curent electric este o colecție dintr-un număr mare n deplasându-se cu viteză

• taxe.

• Să găsim forța care acționează asupra unei sarcini din câmpul magnetic.

• Conform legii lui Ampere, forța care acționează asupra unui conductor purtător de curent într-un câmp magnetic (2.5.1)

• dar actual si apoi

Deoarece nS d l – numărul de încărcări în volum S d eu Apoi pentru o singură taxă

• Deoarece nS d l – numărul de încărcări în volum S d eu Apoi pentru o singură taxă

LORENZ Hendrik Anton

• LORENZ Hendrik Anton(1853 - 1928) - fizician teoretician olandez, creator al teoriei electronice clasice, membru al Academiei de Științe din Țările de Jos.

• A studiat la Universitatea din Leiden în 23. și-a susținut teza de doctorat „Despre teoria reflexiei și refracției luminii”. La 25 de ani, profesor la Universitatea Leiden și șef al departamentului de fizică teoretică.

El a derivat o formulă care leagă constanta dielectrică de densitatea dielectricului, a dat o expresie pentru forța care acționează asupra unei sarcini în mișcare într-un câmp electromagnetic (forța Lorentz), a explicat dependența conductivității electrice a unei substanțe de conductivitatea termică și a dezvoltat teoria dispersiei luminii. Dezvoltarea electrodinamicii corpurilor în mișcare. În 1904 a derivat formule care conectează coordonatele spațiale și momentele de timp ale aceluiași eveniment în două sisteme de referință inerțiale diferite (transformări Lorentz).

Modulul forței Lorentz:

• Modulul forței Lorentz:

• , (2.5.3)

• unde α este unghiul dintre Şi.

• Din (2.5.4) este clar că o sarcină care se mișcă de-a lungul liniei nu este afectată de forța ().

• Forța Lorentz este direcționată perpendicular pe planul în care se află vectorii Şi. La o sarcină pozitivă în mișcare se aplică regula mâinii stângi sau

• « regula gimlet»

La .

• Direcția forței pentru o sarcină negativă este opusă, prin urmare, La regula mâinii drepte se aplică electronilor.

• Deoarece forța Lorentz este direcționată perpendicular pe sarcina în mișcare, i.e. perpendicular,munca efectuată de această forță este întotdeauna zero. În consecință, acționând asupra unei particule încărcate, forța Lorentz nu poate modifica energia cinetică a particulei.

• Adesea Forța Lorentz este suma forțelor electrice și magnetice:

• (2.5.4)

• aici forța electrică accelerează particula și își schimbă energia.

• În fiecare zi observăm efectul forței magnetice asupra unei sarcini în mișcare pe un ecran de televizor (Fig. 2.7).

• Mișcarea fasciculului de electroni de-a lungul planului ecranului este stimulată de câmpul magnetic al bobinei de deviere. Dacă aduceți un magnet permanent aproape de planul ecranului, puteți observa cu ușurință efectul acestuia asupra fasciculului de electroni prin distorsiunile care apar în imagine.

Andre Marie Ampere

Ampere Andre Marie (AMPERE Andre-Marie) (1775-1836), om de știință francez, membru străin al Academiei de Științe din Sankt Petersburg (1830), unul dintre fondatorii electrodinamicii. A propus o regulă numită după el, a descoperit (1820) interacțiunea mecanică a curenților și a stabilit legea acestei interacțiuni (legea lui Ampere). A construit prima teorie a magnetismului.

Ampere (Ampere Andre Marie) este un matematician și om de știință natural celebru, născut la Lyon pe 22 ianuarie. 1775; După moartea tatălui său, care a fost ghilotinat în 1793, A. a fost mai întâi profesor la Școala Politehnică din Paris, apoi a ocupat mai întâi Departamentul de Fizică din Burg, iar din 1805, Departamentul de Matematică de la Școala Politehnică din Paris, unde s-a remarcat și în domeniul literar, publică pentru prima dată eseul: „Considerations sur la théorie mathematique dujeu” (Lyon, 1802). În 1814 devine membru al Academiei de Științe, în 1824 - profesor de fizică experimentală la Colegiul din Franța; a murit la 10 iunie 1836 la Marsilia. Matematica, mecanica si fizica datoreaza A. cercetari importante; teoria sa electrodinamică i-a câștigat faima nestingherită. Viziunea sa asupra esenței unice originale a electricității și magnetismului, în care a fost în esență de acord cu fizicianul danez Erstedt, este excelent conturată de acesta în „Recueil d” observations lectrodynamiques” (Paris, 1822), în „Precis de la theorie des phenomenes”. electrodynamiques” (Paris , 1824) și în „Theorio des phenomenes electrodynamiques” nu a rămas indiferent în istoria chimiei dezvoltate talentul versatil al lui A., care îi atribuie una dintre onorabilele pagini și îl consideră, împreună cu Avogadro, cel autor al celei mai importante legi. chimia modernă. În onoarea acestui om de știință, unitatea de curent galvanic se numește „amper”, iar instrumentele de măsurare sunt numite „amperometri”. (Cf. Ostwald, „Klassiker der exacten Wissenschaften $8.” „Die Grnindlagen der Molekulartbeorie”, Abhandlangen v. A. Avogadro und Ampere, 1889). În plus, Ampère deține și lucrarea „Essais sui la philosophie des Sciences” (2 vol., 1834-43; ediția a II-a, 1857). mier. Barthelemy și Sentiler, „Philosophie au deux Amperes” (Paris, 1866). .

FA. Brockhaus, I.A. Dicţionar Enciclopedic Efron.

Ampere, care mai târziu a devenit un cu adevărat mare om de știință, și-a început cariera ca tutore. Și nu este nimic în neregulă cu asta. Și nu numai pe vremea lui Ampere, ci și mai mult astăzi. În general, trăim într-o perioadă de paradoxuri ciudate și nesănătoase. Se dovedește că a comanda un test de la un tutore și a-l preda profesorului este un mare rău. Și asta în același timp, când se proclamă în toată Ivanovskaya că oficialii guvernamentali, lucrătorii medicali iar profesorii de școală și profesorii universitari sunt doar muncitori, ca să spunem așa, în sectorul serviciilor! Și ceea ce este revoltător aici nu este că de fapt nu este cazul (mai ales, desigur, în ceea ce privește funcționarii „de ajutor” ai aparatului birocratic). Este scandalos că suntem cu toții forțați să credem această minciună. A ajuta școlari și studenți pentru bani, vezi tu, este rău. Și de la o tribună înaltă, fiind un funcționar guvernamental nivel înalt

, a minți că „oligarhii nu există în Rusia” este normal. La asta poate duce pluralismul într-un singur cap!

Ampere Andre Marie

André Marie Ampère s-a născut la 22 ianuarie 1775. Tatăl său, Jean-Jacques Ampère, împreună cu frații săi, făceau comerț cu mătase din Lyon. Mama Jeanne Sarce este fiica unuia dintre marii negustori din Lyon. Copilăria lui Andre a fost petrecută pe mica moșie a lui Polemier, cumpărată de tatăl său în vecinătatea Lyonului.

Nu a mers niciodată la școală, dar a învățat foarte repede cititul și aritmetica. Deja la vârsta de 14 ani, a citit toate cele douăzeci și opt de volume ale Enciclopediei Franceze. Andre a arătat un interes deosebit pentru științele fizice și matematice. Andre a început să viziteze biblioteca Colegiului din Lyon pentru a citi lucrările marilor matematicieni.

La vârsta de treisprezece ani, a depus primele lucrări despre matematică la Academia din Lyon.

În 1793, la Lyon a izbucnit o rebeliune, care a fost în scurt timp înăbușită. Jean-Jacques Ampère a fost decapitat pentru că simpatiza cu rebelii. În urma unei hotărâri judecătorești, aproape toate bunurile au fost confiscate. Ampère a decis să se mute la Lyon și să dea lecții private de matematică.

În 1802, Ampère a fost invitat să predea fizică și chimie la Școala Centrală din Bourg-en-Brésse, la șaizeci de kilometri de Lyon. La sfârșitul anului 1804, Ampère a părăsit Lyon și s-a mutat la Paris, unde a primit un post de profesor la Ecole Polytechnique. Sarcina principală a școlii a fost să pregătească un nivel înalt de educație specialisti tehnici

cu cunoștințe profunde de științe fizice și matematice. În 1807 Ampere a fost numit profesor la Ecole Polytechnique. În 1808 a primit postul de inspector șef al universităților. Ziua de glorie activitate științifică

Aproape până în 1820, principalele interese ale omului de știință s-au concentrat asupra problemelor de matematică, mecanică și chimie.

La acea vreme se ocupa foarte puțin de problemele de fizică. Ampere a considerat întotdeauna matematica ca un aparat puternic pentru rezolvarea diferitelor probleme aplicate în fizică și tehnologie. De asemenea, nu renunță la studiile de chimie. Realizările sale în domeniul chimiei includ descoperirea, independent de Avogadro, a legii egalității volumelor molare ale diferitelor gaze.

În 1820, fizicianul Oersted a descoperit că un ac magnetic deviază în apropierea unui conductor care transportă curent. Așa a fost descoperită proprietatea curentului electric - de a crea un câmp magnetic. Ampere a studiat acest fenomen în detaliu și a descoperit interacțiunea curenților.

El a descoperit că două fire paralele prin care curentul curge în aceeași direcție se atrag reciproc, iar dacă direcțiile curenților sunt opuse, firele se resping.

Ampere a explicat acest fenomen prin interacțiunea câmpurilor magnetice care creează curenți. Ampere a raportat imediat rezultatele Academiei. La o întâlnire din 25 septembrie, el a dezvoltat aceste idei în continuare, demonstrând experimente în care bobinele care curgeau în jurul unui curent (solenoizi) au interacționat între ele ca niște magneți.

Ampere a decis să găsească legea interacțiunii curenților sub forma unei formule matematice stricte și a găsit această lege, care îi poartă acum numele. Astfel, pas cu pas în munca lui Ampere, a apărut o nouă știință - electrodinamica, bazată pe experimente și teorie matematică. Din 1820 până în 1826, Ampere a publicat o serie de lucrări teoretice și experimentale despre electrodinamică. În 1826, a fost publicată „Teoria fenomenelor electrodinamice derivate exclusiv din experiență”.

Ampere a murit de pneumonie la 10 iulie 1836, la Marsilia, în timpul unei călătorii de inspecție. A fost îngropat acolo.

Andre-Marie Ampere (franceză Andre-Marie Ampere, 1775-1836) este un celebru om de știință francez, renumit pentru descoperirile sale în domeniul fizicii, matematicii și științelor naturii. A fost ales membru al multor Academii de Științe, inclusiv Paris și Sankt Petersburg. Ampere, autorul unei teorii care explică legătura dintre fenomenele electrice și magnetice, a formulat o ipoteză despre originea magnetismului și a introdus termenii „curent electric” și „electrodinamică” în uz științific. Omul de știință este responsabil pentru descoperirea impactului câmp magneticÎmpământări ale conductoarelor purtătoare de curent în mișcare.

André Marie Ampère s-a născut la Lyon la 22 ianuarie 1775. Părinții săi erau artizani ereditari și, în ciuda originilor lor muncitorești, aveau un nivel cultural destul de ridicat. Tatăl viitorului om de știință, Jean-Jacques Ampere, avea o educație bună, vorbea mai multe limbi antice, avea o bibliotecă bogată și îi plăcea lucrările educatorilor populari din acea vreme. El a construit chiar și creșterea copiilor săi în spirit teorie pedagogică Jean Jacques Rousseau.

În ajunul Marelui revolutia franceza Jean-Jacques Ampère a fost numit în funcția înaltă de procuror regal și, în ciuda căderii ulterioare a Bastiliei și a începutului persecuției regaliștilor, a susținut revoluția. Dar a fost foarte ghinionist. Câțiva ani mai târziu, iacobinii ultra-radicali au ajuns la putere și au început să extermine mulți indezirabili, inclusiv adepții unor opinii moderate, pe care și părintele Andre Marie le deținea. Drept urmare, arestare și o sentință dezamăgitoare - executare prin ghilotină. „Briciul revoluției” a luat viața unui demn cetățean francez în noiembrie 1793, ceea ce a fost un șoc teribil pentru tânăr și pentru toți membrii familiei. Tânărul a devenit descurajat și nu s-a atins de cărți timp de aproape 1,5 ani.

CU copilăria timpurie Băiatul talentat avea o mare sete de cunoaștere. Nu a urmat școala, dar a putut să stăpânească independent aritmetica și lectura. Deja la vârsta de 12 ani, Ampere era considerat de mulți un geniu al matematicii, iar profesorul său personal nu putea să-l învețe nimic mai mult. Până la vârsta de 14 ani, stăpânise întreaga Enciclopedie Franceză, dar fenomenele fizice erau de un interes deosebit. Andre a devenit un obișnuit la biblioteca London College, unde a stăpânit activ literatura disponibilă acolo. Pentru a citi cărțile lui Euler și Bernoulli, a învățat special latină.

Primii pași independenți

Din cauza lipsei totale de bani cauzată de confiscarea bunurilor familiei, Ampère începe să predea matematică la pensiunea privată a lui Duprat și Olivier, în timp ce își obține simultan un loc de muncă la o școală din orășelul Bourg, situat în apropiere de Lyon. În 1802, a promovat cu succes un interviu cu comisia, care l-a declarat apt să conducă cursuri.

Viața mizerabilă a unui profesor sărac nu a făcut decât să ascuți dorința lui Ampere de știință. În această perioadă, tânărul om de știință a înaintat o ipoteză care explica fenomenele magnetice și electrice folosind principii similare. Mai mult, odată și-a exprimat ipoteza în prezența lui însuși la o întâlnire a Academiei din Lyon.

Matematica lui preferată, unde Ampere este atras de teoria probabilității, nu trece neobservată. În curând, el scrie un eseu „Reflecții pe tema teoriei jocurilor matematice”. În ea, autorul demonstrează că un jucător va ceda întotdeauna unui adversar care are mai multi bani. Andre Marie a fost imediat remarcat la Academia de Științe și invitat să predea la Lyceum Lyceum. Cariera sa a progresat și în 1804 Ampère s-a mutat la Paris ca profesor la Școala Politehnică locală. Înainte de a se muta în capitală, în viața lui s-a întâmplat un alt eveniment amar - moartea iubitei sale soții și apariția singurătății, care l-a determinat să se mute.

După trei ani de tutorat, a început o perioadă de studiu independent, iar în curând Andre Marie a devenit profesor de analiză matematică și examinator în mecanică. În același timp, a lucrat în Biroul Consultativ pentru Meserii și Arte, iar în 1808 a preluat atribuțiile de inspector șef al universității, ceea ce l-a obligat să plece în constante călătorii de afaceri.

În 1814, Ampère a fost ales membru al Academiei din Paris la secțiunea de geometrie, ceea ce părea să indice interesele sale științifice mature. Dar viața și-a făcut propriile ajustări în această situație.

Descoperirea electromagnetismului

În 1820, Andre Marie a participat la o reuniune a Academiei Franceze de Științe, la care au fost anunțate informații despre descoperirea influenței electricității asupra acului magnetic. Majoritatea academicienilor au perceput acest lucru ca pe un eveniment obișnuit, dar nu și Ampere. A început imediat să experimenteze, transformând camera lui mică într-un mini-laborator și chiar și-a făcut el însuși o masă, care a devenit o adevărată relicvă. În două săptămâni, el și-a formulat concluziile, care au influențat multe ramuri ale științei.

Încă din vremea lui Newton s-a stabilit credința despre paralelismul electricității și magnetismului. Mulți erau siguri că fiecare dintre aceste fenomene trăiește după propriile legi. Faptele obținute de Oersted au fost interpretate astfel: magnetizarea firului are loc ca urmare a expunerii la electricitate, care a provocat efectul asupra săgeții. Ampere nu a fost de acord cu interpretarea general acceptată și a formulat o idee îndrăzneață și oarecum provocatoare - nu există deloc sarcini magnetice, există doar electrice, iar fenomenul de magnetism are loc din mișcarea sarcinilor electrice.

Potrivit omului de știință, magnetismul provine din cantitate uriașă cele mai mici circuite atomice electrice. Fiecare dintre ele acționează ca un fel de „foaie magnetică” - cea mai simplă rețea magnetică cu două terminale. Prin urmare, devine clar de ce monopolurile magnetice nu există în natură, spre deosebire de cele electrice. Versiunea lui Ampere într-o formulare atât de îndrăzneață nu este susținută de toți oamenii de știință, dar nu există nicio îndoială că a devenit cea mai importantă condiție prealabilă pentru afirmarea ideii unității naturii. Acest lucru a necesitat un răspuns probleme actuale, în special, să prezinte o teorie completă a interacțiunii curenților. Ampere însuși a făcut o treabă excelentă cu sarcina.

În 1820, regula lui Ampere a fost formulată pentru a determina efectul unui câmp magnetic asupra unui ac magnetic. Conform acestei concluzii, polul nord se va afla la capătul tijei situat în stânga persoanei care se deplasează în direcția curentului și se află în fața acestuia. Curând, autorul a confirmat existența interacțiunii între curenti electrici, numită legea lui Ampere. Arată puterea câmpului magnetic în raport cu conductorul situat în interiorul acestuia. Francezul a demonstrat empiric că conductorii paraleli încep să se atragă unul pe altul atunci când curentul curge într-o direcție și se respinge atunci când curge în sens opus.

Direcția forței lui Ampere poate fi aflată conform regulii mâinii stângi. Așezăm mâna în așa fel încât vectorul perpendicular al inducției magnetice să se potrivească în palmă, iar cele patru degete să fie într-o poziție extinsă în direcția de mișcare a particulelor încărcate în conductor. În același timp, setați la un unghi de 90° degetul mare denotă direcția forței Amperi.

Regula pentru mâna stângă

În 1822, André Marie a descris efectul magnetic al unui solenoid. După cum a afirmat însuși Ampere, orice conductor electric creează un câmp magnetic în apropierea sa. Liniile sale de forță formează cercuri concentrice față de linia centrală a conductorului, care sunt situate în planuri normale cu elementele conductorului. Un efect magnetic și mai mare al electricității poate fi observat atunci când un fir conductor este răsucit într-o serie de inele paralele, izolate reciproc.

Omul de știință a numit acest tip de conductor un solenoid. Efectuând experimente cu multe materiale, autorul s-a convins că fierul pierde complet proprietăți magnetice la curent zero, iar oțelul păstrează magnetismul mult timp. Dar cel mai mare efect a fost demonstrat de electromagneții special proiectați, în esență tije de fier într-o înfășurare de sârmă prin care trecea un curent electric.

Andre Marie a conturat toate concluziile obținute în propriile sale munca stiintifica, publicat în 1826 și intitulat „Teoria fenomenelor electrodinamice derivate exclusiv din experiență”.

Telegraf Amperi

Primele încercări semnificative de a crea un dispozitiv capabil să transmită anumite semnale la distanță au început să fie făcute la sfârșitul secolului al XVIII-lea. Pionierii în această problemă au fost Alain-René Lesage, care a creat cel mai simplu design din două receptoare și 24 de fire izolate. Ampere a contribuit și el la dezvoltarea acestei direcții. În 1829, el a propus ideea unui telegraf, care s-a bazat pe descoperirea lui Oersted. Omul de știință a dezvoltat un dispozitiv de transmisie format din cincizeci de fire și 25 de ace magnetice atașate de axe. Cu toate acestea, acest proiect nu a fost utilizat pe scară largă, deoarece era destul de nepractic. S-a presupus că fiecare semn ar avea un fir și o săgeată separate.

Putem spune că Andre Marie a reușit să treacă înaintea vremurilor. La acea vreme, nu existau dispozitive care să recunoască un semnal electric. Rularea unui cablu diferit pentru fiecare literă, număr sau semn este foarte consumatoare de timp și neeconomică. Cu toate acestea, această invenție a fost încă utilă - astăzi comutatoarele electromagnetice funcționează pe acest principiu.

Cibernetică și altceva

În lucrarea sa fundamentală „Eseu despre filosofia științei”, Ampere a dat conceptul noua stiinta cibernetică. El a înțeles-o ca doctrina guvernării statului pentru a asigura binele comun. Prima sa parte a fost publicată în 1834, iar a doua a fost publicată după moartea autorului în 1843. Andre Marie a numit teoria legilor un element important al ciberneticii. În opinia sa, ar trebui să studieze originea legilor, anticipând consecințele generate de acestea. Autorul a subliniat importanța fundamentală a personalității managerului și, prin urmare, a susținut selecția celor mai buni candidați care sunt capabili să-și facă față responsabilităților.

Ampere a dedus și necesitatea existenței altuia direcție științifică, ca ramură a ciberneticii - coenolbologia, adică știința fericirii sociale. El i-a pus sarcina de a determina cele mai bune conditii viata popoarelor pentru a crea un optim sistem economic. De fapt, Andre Marie a pus problema raționalității agriculturii oamenilor, care ar trebui să contribuie la fericirea universală.

Printre invențiile omului de știință au existat și lucruri de altă natură. Deci, Ampere a încercat să creeze limbă nouă comunicare internațională, design optimizat zmeeși plănuia să scrie un poem epic. Francezul a fost unul dintre primii care au luat în considerare ecuații diferențiale cu derivate parțiale, care au început să fie numite după Monge-Ampere. În chimie, independent de Amedeo Avogadro, Ampere a putut deriva legea volumelor molare de gaze. În plus, a făcut încercări de sistematizare elemente chimice dupa proprietatile lor.

André Marie Ampère a murit din cauza unor complicații legate de pneumonie la 10 iunie 1836, în timp ce se afla într-o altă misiune ca inspector șef.

• La fel ca mulți oameni de știință remarcabili, Ampere a introdus o serie de termeni noi în circulația științifică, inclusiv electrodinamică, cibernetică și cinematică.
• Pe lângă matematică și fizică, Andre Marie a excelat în alte domenii științifice. În special, realizările sale au fost remarcate în chimie, botanică, lingvistică și chiar filozofie.
• Citind raportul lui Ampere despre interacțiunea conductorilor cu curenții, unul dintre oamenii de știință a exclamat că nu a auzit nimic nou. La urma urmei, dacă curenții influențează acul magnetic, atunci ei sunt capabili să se influențeze reciproc. Vorbitorul a fost complet pierdut de un astfel de atac, dar colegul său Arago a salvat situația. A scos două chei din buzunar și a spus că fiecare afectează săgeata, dar nu se afectează reciproc.
• Ampere nu a mers la școală nici măcar o zi, dar datorită setei sale incredibile de cunoaștere a reușit să devină unul dintre cei mai educați oameni ai timpului său.
• Numele lui Andre Marie este inclus în lista celor mai mari oameni de știință ai Franței, care se află la primul etaj al Turnului Eiffel.
• În 1881, la primul Congres Internațional al Electricienilor, care a avut loc la Paris, o unitate de curent a fost numită după Ampere.

Video

Andre Marie Ampere și electromagnetismul.