Definisi

Gaya yang bekerja pada penghantar berarus dalam medan magnet disebut kekuatan Ampere. Sebutannya: . Daya Ampere merupakan besaran vektor. Arahnya ditentukan oleh aturan tangan kiri: telapak tangan kiri harus diposisikan sedemikian rupa sehingga garis gaya Medan gaya memasukinya. Empat jari yang terulur menunjukkan arah arus. Dalam hal ini, membungkuk ke ibu jari akan menunjukkan arah gaya Ampere (Gbr. 1).

hukum Ampere

Gaya dasar Ampere ditentukan oleh hukum (atau rumus) Ampere:

di mana I adalah kuat arus, adalah elemen kecil dari panjang konduktor - ini adalah vektor yang besarnya sama dengan panjang konduktor, diarahkan ke arah yang sama dengan vektor rapat arus, adalah induksi medan magnet di mana konduktor dengan arus ditempatkan.

Jika tidak, rumus gaya Ampere ini ditulis sebagai:

dimana adalah vektor rapat arus, dV adalah elemen volume konduktor.

Modulus gaya Ampere ditemukan sesuai dengan ekspresi:

dimana adalah sudut antara vektor induksi magnet dan arah aliran arus. Dari persamaan (3) jelas bahwa gaya Ampere maksimum jika garis-garis medan magnet tegak lurus terhadap konduktor pembawa arus.

Gaya yang bekerja pada konduktor pembawa arus dalam medan magnet

Dari hukum Ampere dapat disimpulkan bahwa gaya yang sama dengan: bekerja pada suatu penghantar yang berarus sama dengan I:

dimana induksi magnetik dianggap dalam sepotong kecil konduktor dl. Integrasi menurut rumus (4) dilakukan pada seluruh panjang konduktor (l). Dari ekspresi (4) dapat disimpulkan bahwa gaya Ampere sama dengan

Gaya Ampere yang bekerja pada elemen (dl) suatu penghantar lurus berarus I 1, ditempatkan dalam medan magnet yang menimbulkan penghantar lurus lain, sejajar dengan penghantar lurus pertama berarus I 2, besarnya sama:

dimana d adalah jarak antar konduktor, H/m (atau N/A 2) adalah konstanta magnet. Konduktor yang mempunyai arus searah akan saling tarik menarik. Jika arah arus dalam konduktor berbeda, maka mereka akan tolak menolak. Untuk konduktor paralel dengan panjang tak terhingga yang dibahas di atas, gaya Amperan per satuan panjang dapat dihitung menggunakan rumus:

Rumus (6) dalam sistem SI digunakan untuk memperoleh nilai kuantitatif konstanta magnet.

Satuan gaya Ampere

Satuan dasar pengukuran gaya Ampere (dan juga gaya lainnya) dalam sistem SI adalah: =H

Dalam GHS: =din

Contoh pemecahan masalah

Contoh

Latihan. Sebuah penghantar lurus dengan panjang l berarus I berada dalam medan magnet seragam B. Gaya F bekerja pada penghantar tersebut. Berapakah sudut antara arah aliran arus dan vektor induksi magnet?

Larutan. Sebuah penghantar berarus yang terletak dalam medan magnet dikenai gaya Ampere, yang modulusnya untuk penghantar lurus berarus yang terletak dalam medan seragam dapat direpresentasikan sebagai:

dimana sudut yang diinginkan. Karena itu:

Menjawab.

Contoh

Latihan. Dua konduktor tipis dan panjang berarus terletak pada bidang yang sama pada jarak d satu sama lain. Lebar konduktor kanan adalah a. Arus I 1 dan I 2 mengalir melalui konduktor (Gbr. 1). Berapakah gaya Ampere yang bekerja pada penghantar per satuan panjang?

Larutan. Sebagai dasar penyelesaian masalah, kita ambil rumus gaya dasar Ampere:

Misalkan sebuah konduktor berarus I 1 menimbulkan medan magnet, dan terdapat konduktor lain di dalamnya. Mari kita cari gaya Ampere yang bekerja pada konduktor berarus I 2 . Mari kita pilih dalam konduktor (2) elemen kecil dx (Gbr. 1), yang terletak pada jarak x dari konduktor pertama. Medan magnet yang ditimbulkan oleh penghantar 1 (medan magnet penghantar bujursangkar tak terhingga berarus) pada titik di mana unsur dx berada dapat dicari berdasarkan teorema sirkulasi sebagai.

hukum Ampere menunjukkan gaya medan magnet yang bekerja pada konduktor yang ditempatkan di dalamnya. Kekuatan ini disebut juga kekuatan Ampere.

Pernyataan hukum:gaya yang bekerja pada penghantar berarus yang ditempatkan dalam medan magnet seragam sebanding dengan panjang penghantar, vektor induksi magnet, kuat arus dan sinus sudut antara vektor induksi magnet dan penghantar.

Jika ukuran konduktor berubah-ubah dan medannya tidak seragam, maka rumusnya adalah sebagai berikut:

Arah gaya Ampere ditentukan oleh aturan tangan kiri.

Aturan tangan kiri: jika tangan kiri diposisikan sedemikian rupa sehingga komponen tegak lurus vektor induksi magnet masuk ke telapak tangan, dan empat jari direntangkan searah dengan arus pada penghantar, maka atur kembali 90° ibu jari akan menunjukkan arah gaya Ampere.

MP dari biaya mengemudi. Pengaruh MF pada muatan bergerak. Gaya Ampere dan Lorentz.

Setiap konduktor yang membawa arus menciptakan medan magnet di ruang sekitarnya. Dalam hal ini, arus listrik adalah pergerakan muatan listrik yang teratur. Artinya, kita dapat berasumsi bahwa setiap muatan yang bergerak dalam ruang hampa atau medium menghasilkan medan magnet di sekelilingnya. Sebagai hasil dari generalisasi berbagai data eksperimen, sebuah hukum ditetapkan yang menentukan medan B dari muatan titik Q yang bergerak dengan kecepatan non-relativistik konstan v. Hukum ini diberikan oleh rumus

(1)

dimana r adalah vektor jari-jari yang ditarik dari muatan Q ke titik pengamatan M (Gbr. 1). Menurut (1), vektor B diarahkan tegak lurus terhadap bidang di mana vektor v dan r berada: arahnya bertepatan dengan arah gerak translasi sekrup kanan ketika berputar dari v ke r.

Gambar.1

Besarnya vektor induksi magnet (1) ditentukan dengan rumus

(2)

dimana α adalah sudut antara vektor v dan r. Membandingkan hukum Biot-Savart-Laplace dan (1), kita melihat bahwa muatan yang bergerak memiliki sifat magnetik yang setara dengan elemen arus: Idl = Qv

Pengaruh MF pada muatan bergerak.

Dari pengalaman diketahui bahwa medan magnet tidak hanya mempengaruhi konduktor pembawa arus, tetapi juga muatan individu yang bergerak dalam medan magnet. Gaya yang bekerja pada muatan listrik Q yang bergerak dalam medan magnet dengan kecepatan v disebut gaya Lorentz dan dinyatakan dengan persamaan: F = Q dengan B adalah induksi medan magnet tempat muatan bergerak.

Untuk menentukan arah gaya Lorentz, kita menggunakan kaidah tangan kiri: jika telapak tangan kiri diposisikan sedemikian rupa sehingga vektor B masuk ke dalamnya, dan empat jari yang terjulur diarahkan sepanjang vektor v (untuk Q>0 arahnya I dan v bertepatan, untuk Q Gambar 1 menunjukkan orientasi timbal balik vektor v, B (medan diarahkan ke kita, ditunjukkan pada gambar dengan titik-titik) dan F untuk muatan positif. Jika muatannya negatif, maka gaya bekerja dalam arah yang berlawanan.

E.m.f. induksi elektromagnetik pada suatu rangkaian sebanding dengan laju perubahan fluks magnet Фm melalui permukaan yang dibatasi oleh rangkaian ini:

dimana k adalah koefisien proporsionalitas. ggl ini. tidak bergantung pada apa yang menyebabkan perubahan fluks magnet - baik dengan menggerakkan rangkaian dalam medan magnet konstan, atau dengan mengubah medan itu sendiri.

Jadi, arah arus induksi ditentukan oleh aturan Lenz: Untuk setiap perubahan fluks magnet melalui permukaan yang dibatasi oleh rangkaian konduksi tertutup, arus induksi timbul pada permukaan tersebut sedemikian rupa sehingga medan magnetnya melawan perubahan tersebut. fluks magnet.

Generalisasi hukum Faraday dan aturan Lenz adalah hukum Faraday-Lenz: Gaya gerak listrik induksi elektromagnetik dalam rangkaian penghantar tertutup secara numerik sama dan berlawanan tanda dengan laju perubahan fluks magnet melalui permukaan yang dibatasi oleh rangkaian:

Besaran Ψ = ΣΦm disebut hubungan fluks atau fluks magnet total. Jika fluks yang melewati masing-masing belitan adalah sama (yaitu Ψ = NΦm), maka dalam kasus ini

Fisikawan Jerman G. Helmholtz membuktikan bahwa hukum Faraday-Lenz merupakan konsekuensi dari hukum kekekalan energi. Biarkan rangkaian konduktif tertutup berada dalam medan magnet yang tidak seragam. Jika arus I mengalir dalam rangkaian, maka di bawah aksi gaya Ampere, rangkaian yang longgar akan mulai bergerak. Usaha dasar dA yang dilakukan ketika kontur dipindahkan selama waktu dt

dA = IdФm,

dimana dФm adalah perubahan fluks magnet yang melalui luas rangkaian selama waktu dt. Usaha yang dilakukan arus dalam waktu dt untuk mengatasi hambatan listrik R rangkaian sama dengan I2Rdt. Kerja total sumber arus selama ini sama dengan εIdt. Menurut hukum kekekalan energi, kerja sumber arus dihabiskan untuk dua usaha bernama, yaitu.

εIdt = IdФm + I2Rdt.

Membagi kedua ruas persamaan dengan Idt, kita peroleh

Akibatnya, ketika fluks magnet yang terkait dengan rangkaian berubah, gaya induksi gerak listrik muncul pada rangkaian tersebut

Getaran elektromagnetik. Rangkaian osilasi.

Osilasi elektromagnetik adalah osilasi besaran seperti induktansi, hambatan, ggl, muatan, arus.

Rangkaian osilasi adalah suatu rangkaian listrik yang terdiri dari kapasitor, kumparan dan resistor yang dihubungkan secara seri.Perubahan muatan listrik pada pelat kapasitor terhadap waktu dijelaskan dengan persamaan diferensial:

Gelombang elektromagnetik dan sifat-sifatnya.

Pada rangkaian osilasi terjadi proses pengubahan energi listrik kapasitor menjadi energi medan magnet kumparan dan sebaliknya. Jika pada titik waktu tertentu kita mengkompensasi kehilangan energi pada rangkaian akibat hambatan dari sumber luar, kita akan memperoleh osilasi listrik yang tidak teredam, yang dapat dipancarkan melalui antena ke ruang sekitarnya.

Proses perambatan osilasi elektromagnetik, perubahan periodik kekuatan medan listrik dan magnet, pada ruang sekitarnya disebut gelombang elektromagnetik.

Gelombang elektromagnetik mencakup rentang panjang gelombang yang luas dari 105 hingga 10 m dan frekuensi dari 104 hingga 1024 Hz. Berdasarkan namanya, gelombang elektromagnetik dibedakan menjadi gelombang radio, infra merah, radiasi tampak dan ultraviolet, sinar-x dan -radiasi. Tergantung pada sifat panjang gelombang atau frekuensi gelombang elektromagnetik perubahan, yang merupakan bukti meyakinkan adanya hukum dialektis-materialistis peralihan kuantitas ke kualitas baru.

Medan elektromagnetik bersifat material dan mempunyai energi, momentum, massa, bergerak dalam ruang: dalam ruang hampa dengan kecepatan C, dan dalam medium dengan kecepatan: V=, dimana = 8,85;

Kepadatan energi volumetrik medan elektromagnetik. Penerapan praktis fenomena elektromagnetik sangat luas. Ini adalah sistem dan sarana komunikasi, penyiaran radio, televisi, teknologi komputer elektronik, sistem kendali untuk berbagai keperluan, pengukuran dan alat kesehatan, peralatan listrik dan radio rumah tangga dan lain-lain, mis. sesuatu yang tanpanya mustahil membayangkan masyarakat modern.

Hampir tidak ada data ilmiah pasti tentang seberapa kuat radiasi elektromagnetik mempengaruhi kesehatan manusia, yang ada hanyalah hipotesis yang belum dikonfirmasi dan, secara umum, bukan ketakutan yang tidak berdasar bahwa segala sesuatu yang tidak wajar memiliki efek yang merusak. Telah terbukti bahwa sinar ultraviolet, sinar-X, dan radiasi intensitas tinggi dalam banyak kasus menyebabkan kerugian nyata bagi semua makhluk hidup.

Optik geometris. hukum PERGI.

Optik geometris (berkas) menggunakan gagasan ideal tentang sinar cahaya - berkas cahaya yang sangat tipis yang merambat secara bujursangkar dalam media isotropik homogen, serta gagasan tentang sumber titik radiasi yang bersinar seragam ke segala arah. λ - panjang gelombang cahaya, - ukuran karakteristik

suatu benda yang dilalui gelombang. Optik geometris adalah kasus optik gelombang yang terbatas dan prinsip-prinsipnya dipenuhi dengan ketentuan berikut:

jam/D<< 1 т. е. геометрическая оптика, строго говоря, применима лишь к бесконечно коротким волнам.

Optik geometris juga didasarkan pada prinsip independensi sinar cahaya: sinar-sinar tersebut tidak saling mengganggu ketika bergerak. Oleh karena itu, pergerakan sinar tidak menghalangi masing-masing sinar untuk merambat secara independen satu sama lain.

Untuk banyak permasalahan praktis di bidang optik, seseorang dapat mengabaikan sifat gelombang cahaya dan menganggap perambatan cahaya bersifat bujursangkar. Dalam hal ini, gambarannya direduksi menjadi mempertimbangkan geometri jalur sinar cahaya.

Hukum dasar optik geometris.

Mari kita daftar hukum dasar optik yang diperoleh dari data eksperimen:

1) Perambatan garis lurus.

2) Hukum kemandirian berkas cahaya, yaitu dua berkas sinar yang berpotongan tidak saling berinterferensi. Hukum ini lebih sesuai dengan teori gelombang, karena pada prinsipnya partikel dapat saling bertabrakan.

3) Hukum refleksi. sinar datang, sinar pantul, dan garis tegak lurus antarmuka, direkonstruksi pada titik datang sinar, terletak pada bidang yang sama, yang disebut bidang datang; sudut datang sama dengan sudut

Refleksi.

4) Hukum pembiasan cahaya.

Hukum pembiasan: sinar datang, sinar bias dan garis tegak lurus antarmuka, direkonstruksi dari titik datang sinar, terletak pada bidang – bidang datang yang sama. Perbandingan sinus sudut datang dengan sinus sudut pantul sama dengan perbandingan cepat rambat cahaya pada kedua media.

Dosa i1/ dosa i2 = n2/n1 = n21

dimana adalah indeks bias relatif medium kedua terhadap medium pertama. n21

Jika zat 1 adalah kekosongan, ruang hampa, maka n12 → n2 adalah indeks bias mutlak zat 2. Dapat dengan mudah ditunjukkan bahwa n12 = n2 /n1, dalam persamaan di sebelah kiri ini adalah indeks bias relatif dua zat (misalnya , 1 adalah udara, 2 adalah kaca), dan di sebelah kanan adalah rasio indeks bias absolutnya.

5) Hukum reversibilitas cahaya (dapat diturunkan dari hukum 4). Jika cahaya diarahkan ke arah berlawanan, maka cahaya akan mengikuti jalur yang sama.

Dari hukum 4) maka jika n2 > n1, maka Sin i1 > Sin i2. Misalkan sekarang kita mempunyai n2< n1 , то есть свет из стекла, например, выходит в воздух, и мы постепенно увеличиваем угол i1.

Kemudian kita dapat memahami bahwa ketika nilai tertentu dari sudut ini (i1)pr tercapai, ternyata sudut i2 akan sama dengan π /2 (sinar 5). Maka Sin i2 = 1 dan n1 Sin (i1)pr = n2 . Jadi Dosa

Gaya-gaya yang bekerja pada suatu konduktor.

DI DALAM Medan listrik Pada permukaan konduktor, dan di sinilah letak muatan listrik, gaya-gaya tertentu bekerja dari medan. Karena kuat medan elektrostatik pada permukaan konduktor hanya mempunyai komponen normal, maka gaya yang bekerja pada elemen permukaan konduktor tegak lurus terhadap elemen permukaan tersebut. Ekspresi gaya yang dipertimbangkan, yang berhubungan dengan luas elemen permukaan konduktor, berbentuk:

(1)

dimana adalah normal luar permukaan konduktor, adalah kerapatan permukaan muatan listrik pada permukaan konduktor. Untuk cangkang bola tipis bermuatan, gaya tarik dapat menyebabkan tegangan pada material cangkang melebihi kuat tariknya.

Menariknya, hubungan seperti itu menjadi subjek penelitian ilmu pengetahuan klasik seperti Poisson dan Laplace pada awal abad ke-19. Dalam relasi (1), faktor 2 pada penyebutnya membingungkan. Memang kenapa hasil yang benar diperoleh dengan membagi ekspresi menjadi dua? Mari kita pertimbangkan satu kasus spesial(Gbr. 1): misalkan bola penghantar berjari-jari mengandung muatan listrik pada permukaan lateralnya. Kerapatan permukaan muatan listrik mudah dihitung: Mari kita perkenalkan sistem koordinat bola (), dan tentukan elemen permukaan lateral bola sebagai . Muatan suatu elemen permukaan dapat dihitung dari ketergantungan: . Muatan listrik total cincin yang berjari-jari dan lebar ditentukan oleh persamaan: . Jarak dari bidang cincin yang ditinjau ke kutub bola (permukaan lateral bola) adalah sama dengan . Ada solusi yang diketahui untuk masalah penentuan komponen vektor kuat medan elektrostatis pada sumbu cincin (prinsip superposisi) pada titik pengamatan yang terletak jauh dari bidang cincin:

Mari kita hitung nilai total kuat medan elektrostatis yang ditimbulkan oleh muatan permukaan, tidak termasuk muatan dasar di sekitar kutub bola:

Mari kita ingat bahwa di dekat bola penghantar bermuatan, kekuatan medan elektrostatik eksternal sama dengan

Ternyata gaya yang bekerja pada muatan suatu elemen permukaan bola penghantar bermuatan adalah 2 kali lebih kecil dari gaya yang bekerja pada muatan yang sama yang terletak di dekat permukaan samping bola, tetapi di luarnya.

Gaya total yang bekerja pada konduktor sama dengan

(5)

Selain gaya dari medan elektrostatis, konduktor juga terkena aksi momen gaya

(6)

di mana adalah vektor jari-jari elemen permukaan dS konduktor.

Dalam praktiknya, seringkali lebih mudah untuk menghitung pengaruh gaya medan elektrostatik pada konduktor dengan membedakan energi listrik sistem W. Gaya yang bekerja pada konduktor, sesuai dengan definisi energi potensial, adalah sama dengan

dan besarnya proyeksi vektor torsi pada sumbu tertentu adalah sama dengan

dimana adalah sudut rotasi benda secara keseluruhan terhadap sumbu yang ditinjau. Perhatikan bahwa rumus di atas berlaku jika energi listrik W dinyatakan melalui muatan konduktor (sumber medan!), dan turunannya dihitung pada nilai muatan listrik yang konstan.

Gaya Ampere adalah gaya yang ditimbulkan oleh medan magnet pada suatu penghantar yang membawa arus yang ditempatkan pada medan tersebut. Besarnya gaya ini dapat ditentukan dengan menggunakan hukum Ampere. Hukum ini mendefinisikan gaya yang sangat kecil untuk suatu bagian konduktor yang sangat kecil. Hal ini memungkinkan penerapan hukum ini pada konduktor dengan berbagai bentuk.

Formula 1 - Hukum Ampere

B induksi medan magnet di mana konduktor pembawa arus berada

SAYA kekuatan arus pada konduktor

dl elemen yang sangat kecil dari panjang konduktor yang membawa arus

alfa sudut antara induksi medan magnet luar dan arah arus dalam penghantar

Arah gaya Ampere ditentukan menurut aturan tangan kiri. Kata-kata dari aturan ini adalah sebagai berikut. Kapan tangan kiri letaknya sedemikian rupa sehingga garis-garis induksi magnet medan luar masuk ke telapak tangan, dan empat jari yang terulur menunjukkan arah pergerakan arus dalam penghantar, sedangkan ibu jari yang ditekuk tegak lurus akan menunjukkan arah gaya yang bekerja. pada elemen konduktor.

Gambar 1 - aturan tangan kiri

Beberapa masalah muncul ketika menggunakan aturan tangan kiri jika sudut antara induksi medan dan arus kecil. Sulit untuk menentukan di mana seharusnya telapak tangan terbuka berada. Oleh karena itu, untuk menyederhanakan penerapan aturan ini, Anda dapat memposisikan telapak tangan Anda sedemikian rupa sehingga tidak memuat vektor induksi magnet itu sendiri, melainkan modulnya.

Dari hukum Ampere dapat disimpulkan bahwa gaya Ampere akan sama dengan nol jika sudut antara garis induksi magnet medan dan arus sama dengan nol. Artinya, konduktor akan ditempatkan di sepanjang garis tersebut. Dan daya Amperenya akan maksimal arti yang mungkin untuk sistem ini, jika sudutnya 90 derajat. Artinya, arus akan tegak lurus terhadap garis induksi magnet.

Dengan menggunakan hukum Ampere, Anda dapat mengetahui gaya yang bekerja dalam sistem dua konduktor. Mari kita bayangkan dua konduktor yang panjangnya tak terhingga dan terletak berjauhan satu sama lain. Arus mengalir melalui konduktor ini. Gaya yang bekerja dari medan yang ditimbulkan oleh penghantar berarus nomor satu pada penghantar nomor dua dapat direpresentasikan sebagai:

Rumus 2 - Gaya Ampere untuk dua konduktor paralel.

Gaya yang dilakukan konduktor nomor satu pada konduktor kedua akan mempunyai bentuk yang sama. Apalagi jika arus pada penghantar mengalir dalam satu arah, maka penghantar tersebut akan tertarik. Jika berlawanan arah maka keduanya akan saling tolak menolak. Ada yang kebingungan, karena arus mengalir dalam satu arah, lalu bagaimana bisa saling tarik menarik? Bagaimanapun, kutub dan muatan selalu tolak menolak. Atau Amper memutuskan bahwa tidak ada gunanya meniru orang lain dan menghasilkan sesuatu yang baru.

Faktanya, Ampere tidak menemukan apa pun, karena jika dipikir-pikir, medan yang diciptakan oleh konduktor paralel diarahkan berlawanan satu sama lain. Dan mengapa mereka tertarik, pertanyaannya tidak lagi muncul. Untuk menentukan ke arah mana medan yang diciptakan oleh konduktor diarahkan, Anda dapat menggunakan aturan sekrup tangan kanan.

Gambar 2 - Konduktor paralel dengan arus

Dengan menggunakan konduktor paralel dan ekspresi gaya Ampere, satuan satu Ampere dapat ditentukan. Jika arus identik sebesar satu ampere mengalir melalui konduktor paralel yang panjangnya tak terhingga yang terletak pada jarak satu meter, maka gaya interaksi di antara keduanya akan menjadi 2 * 10-7 Newton untuk setiap meter panjangnya. Dengan menggunakan hubungan ini, kita dapat menyatakan berapa nilai satu Ampere.

Video ini menunjukkan bagaimana medan magnet konstan yang diciptakan oleh magnet tapal kuda mempengaruhi konduktor pembawa arus. Peran konduktor yang membawa arus masuk pada kasus ini dilakukan oleh silinder aluminium. Silinder ini bertumpu pada batang tembaga yang melaluinya arus listrik disuplai ke dalamnya. Gaya yang bekerja pada penghantar berarus dalam medan magnet disebut gaya Ampere. Arah kerja gaya Ampere ditentukan dengan menggunakan aturan tangan kiri.

Fisikawan Perancis Dominique Francois Arago (1786-1853) pada pertemuan Akademi Ilmu Pengetahuan Paris berbicara tentang eksperimen Oersted dan mengulanginya. Arago mengajukan penjelasan alami, seperti yang terlihat bagi semua orang, tentang aksi magnetis arus listrik: Sebuah konduktor berubah menjadi magnet akibat aliran arus listrik yang melewatinya. Akademisi lainnya, matematikawan Andre Marie Ampère, hadir pada demonstrasi tersebut. Dia berasumsi bahwa inti dari fenomena yang baru ditemukan ini adalah pergerakan muatan, dan memutuskan untuk melakukan sendiri pengukuran yang diperlukan. Ampere yakin bahwa arus tertutup setara dengan magnet. Pada tanggal 24 September 1820, ia menghubungkan dua spiral kawat ke kutub volta, yang berubah menjadi magnet.

Itu. kumparan pembawa arus menghasilkan medan yang sama dengan magnet batang. Ampere menciptakan prototipe elektromagnet, setelah menemukan bahwa batang baja yang ditempatkan di dalam spiral berarus menjadi magnet, melipatgandakan medan magnet. Ampere mengemukakan bahwa magnet adalah suatu sistem arus tertutup internal dan menunjukkan (baik berdasarkan eksperimen maupun dengan bantuan perhitungan) bahwa arus melingkar kecil (kumparan) setara dengan magnet kecil yang terletak di tengah kumparan. tegak lurus terhadap bidangnya, mis. Sirkuit apa pun yang berarus listrik dapat digantikan oleh magnet yang ketebalannya sangat kecil.

Hipotesis Ampere bahwa di dalam magnet apa pun terdapat arus tertutup, disebut. hipotesis tentang arus molekul dan menjadi dasar teori interaksi arus – elektrodinamika.

Sebuah konduktor pembawa arus yang terletak dalam medan magnet dikenakan gaya yang hanya ditentukan oleh sifat-sifat medan di tempat konduktor itu berada, dan tidak bergantung pada sistem arus atau magnet permanen mana yang menciptakan medan tersebut. Medan magnet mempunyai efek orientasi pada kerangka pembawa arus. Oleh karena itu, torsi yang dialami oleh rangka merupakan hasil kerja gaya pada masing-masing elemennya.

Hukum Ampere dapat digunakan untuk menentukan besarnya vektor induksi magnet. Modulus vektor induksi pada suatu titik tertentu dalam medan magnet seragam sama dengan gaya terbesar yang bekerja pada suatu penghantar dengan satuan panjang yang ditempatkan di sekitar suatu titik tertentu, yang melaluinya arus per satuan arus mengalir: . Nilai tersebut dicapai dengan syarat konduktor ditempatkan tegak lurus terhadap garis induksi.

Hukum Ampere digunakan untuk menentukan kekuatan interaksi antara dua arus.

Di antara dua konduktor paralel yang panjangnya tak terhingga yang dilalui arus searah, timbul gaya interaksi. Konduktor yang arusnya sama arahnya akan tarik menarik, dan konduktor yang arusnya berlawanan arah akan tolak menolak.

Kekuatan interaksi, per satuan panjang masing-masing konduktor paralel, sebanding dengan besarnya arus dan berbanding terbalik dengan jarak antara R diantara mereka. Interaksi konduktor dengan arus paralel dijelaskan oleh aturan tangan kiri. Modulus gaya yang bekerja pada dua arus lurus tak terhingga dan jarak antara keduanya adalah R.