Definīcija

Tiek saukts spēks, kas magnētiskajā laukā iedarbojas uz strāvu nesošo vadītāju Ampēra spēks. Tās apzīmējumi: . Ampēra jauda ir vektora lielums. Tās virzienu nosaka kreisās rokas noteikums: kreisās rokas plaukstai jābūt novietotai tā, lai spēka līnijas magnētiskais lauks iegāja tajā. Četri izstiepti pirksti norādīja strāvas virzienu. Šajā gadījumā noliecies uz īkšķis norādīs ampēra spēka virzienu (1. att.).

Ampera likums

Ampera elementāro spēku nosaka Ampera likums (vai formula):

kur I ir strāvas stiprums, ir mazs vadītāja garuma elements - tas ir vektors, kas vienāds ar vadītāja garumu, kas vērsts tajā pašā virzienā kā strāvas blīvuma vektors, ir magnētiskā lauka indukcija kurā ievietots vadītājs ar strāvu.

Pretējā gadījumā šī ampēra spēka formula ir uzrakstīta šādi:

kur ir strāvas blīvuma vektors, dV ir vadītāja tilpuma elements.

Ampere spēka modulis tiek atrasts saskaņā ar izteiksmi:

kur ir leņķis starp magnētiskās indukcijas vektoriem un strāvas plūsmas virzienu. No izteiksmes (3) redzams, ka ampērspēks ir maksimālais magnētiskā lauka līniju perpendikulitātes gadījumā attiecībā pret strāvu nesošo vadītāju.

Spēki, kas iedarbojas uz strāvu nesošiem vadītājiem magnētiskajā laukā

No Ampera likuma izriet, ka spēks, kas vienāds ar: iedarbojas uz vadītāju ar strāvu, kas vienāda ar I:

kur ir magnētiskā indukcija, kas ņemta vērā nelielā vadītāja daļā dl. Integrācija formulā (4) tiek veikta visā vadītāja garumā (l). No izteiksmes (4) izriet, ka ampērspēks ir vienāds ar

Ampēra spēks, kas iedarbojas uz taisna vadītāja elementu (dl) ar strāvu I 1, kas novietots magnētiskajā laukā, kas rada citu taisnu vadītāju paralēli pirmajam ar strāvu I 2, ir vienāds pēc lieluma:

kur d ir attālums starp vadītājiem, H/m (vai N/A 2) ir magnētiskā konstante. Vadītāji ar strāvu vienā virzienā piesaista viens otru. Ja strāvu virzieni vadītājos ir atšķirīgi, tad tie atgrūž. Iepriekš apskatītajiem bezgalīga garuma paralēlajiem vadītājiem Amperāna spēku uz garuma vienību var aprēķināt, izmantojot formulu:

Formulu (6) SI sistēmā izmanto, lai iegūtu magnētiskās konstantes kvantitatīvo vērtību.

Spēka vienības ampēros

Spēka ampēra (kā arī jebkura cita spēka) mērvienība SI sistēmā ir: =H

GHS: =din

Problēmu risināšanas piemēri

Piemērs

Vingrinājums. Taisns vadītājs ar garumu l ar strāvu I atrodas vienmērīgā magnētiskajā laukā B. Uz vadītāju iedarbojas spēks F. Kāds ir leņķis starp strāvas plūsmas virzienu un magnētiskās indukcijas vektoru?

Risinājums. Uz strāvu nesošo vadītāju, kas atrodas magnētiskajā laukā, iedarbojas ampērspēks, kura moduli taisnam vadītājam ar strāvu vienmērīgā laukā var attēlot kā:

kur ir vēlamais leņķis. Tātad:

Atbilde.

Piemērs

Vingrinājums. Divi plāni, gari vadītāji ar strāvu atrodas vienā plaknē attālumā d viens no otra. Labā vadītāja platums ir a. Caur vadītājiem plūst strāvas I 1 un I 2 (1. att.). Kāds ir ampēra spēks, kas iedarbojas uz vadītājiem garuma vienībā?

Risinājums. Kā pamatu problēmas risināšanai ņemam elementārā ampēra spēka formulu:

Pieņemsim, ka vadītājs ar strāvu I 1 rada magnētisko lauku, un tajā atrodas cits vadītājs.. Meklēsim ampēra spēku, kas iedarbojas uz vadītāju ar strāvu I 2 . Izvēlēsimies vadītājā (2) nelielu elementu dx (1. att.), kas atrodas attālumā x no pirmā vadītāja. Magnētiskais lauks, kas rada vadītāju 1 (bezgalīga taisnlīnijas vadītāja magnētiskais lauks ar strāvu) vietā, kur atrodas elements dx, var atrast saskaņā ar cirkulācijas teorēmu kā.

Ampera likums parāda spēku, ar kādu magnētiskais lauks iedarbojas uz tajā ievietotu vadītāju. Šo spēku sauc arī Ampēra spēks.

Likuma paziņojums:spēks, kas iedarbojas uz strāvu nesošu vadītāju, kas novietots vienmērīgā magnētiskajā laukā, ir proporcionāls vadītāja garumam, magnētiskās indukcijas vektoram, strāvas stiprumam un leņķa sinusam starp magnētiskās indukcijas vektoru un vadītāju.

Ja vadītāja izmērs ir patvaļīgs un lauks ir nevienmērīgs, tad formula ir šāda:

Ampera spēka virzienu nosaka kreisās rokas likums.

Kreisās rokas noteikums: ja novietojat kreiso roku tā, lai magnētiskās indukcijas vektora perpendikulārais komponents nonāk plaukstā un četri pirksti tiek izstiepti vadītāja strāvas virzienā, tad pagrieziet atpakaļ par 90° īkšķis norādīs ampēra spēka virzienu.

MP no braukšanas maksas. MF ietekme uz kustīgu lādiņu. Ampera un Lorenca spēki.

Jebkurš vadītājs, kas nes strāvu, rada magnētisko lauku apkārtējā telpā. Šajā gadījumā elektriskā strāva ir sakārtota elektrisko lādiņu kustība. Tas nozīmē, ka mēs varam pieņemt, ka jebkurš lādiņš, kas pārvietojas vakuumā vai vidē, rada ap sevi magnētisko lauku. Daudzu eksperimentālo datu vispārināšanas rezultātā tika izveidots likums, kas nosaka punktveida lādiņa Q lauku B, kas pārvietojas ar nemainīgu nerelativistisku ātrumu v. Šo likumu nosaka formula

(1)

kur r ir rādiusa vektors, kas novilkts no lādiņa Q uz novērošanas punktu M (1. att.). Saskaņā ar (1) vektors B ir vērsts perpendikulāri plaknei, kurā atrodas vektori v un r: tā virziens sakrīt ar labās skrūves translācijas kustības virzienu, kad tā griežas no v uz r.

1. att

Magnētiskās indukcijas vektora (1) lielumu nosaka pēc formulas

(2)

kur α ir leņķis starp vektoriem v un r. Salīdzinot Biota-Savarta-Laplasa likumu un (1), mēs redzam, ka kustīgs lādiņš pēc savām magnētiskajām īpašībām ir līdzvērtīgs strāvas elementam: Idl = Qv

MF ietekme uz kustīgu lādiņu.

No pieredzes zināms, ka magnētiskais lauks ietekmē ne tikai strāvu nesošos vadītājus, bet arī atsevišķus lādiņus, kas pārvietojas magnētiskajā laukā. Spēku, kas iedarbojas uz elektrisko lādiņu Q, kas pārvietojas magnētiskajā laukā ar ātrumu v, sauc par Lorenca spēku, un to nosaka pēc izteiksmes: F = Q kur B ir tā magnētiskā lauka indukcija, kurā lādiņš pārvietojas.

Lai noteiktu Lorenca spēka virzienu, mēs izmantojam kreisās rokas likumu: ja kreisās rokas plauksta ir novietota tā, lai tajā ieietu vektors B, un četri izstieptie pirksti ir vērsti pa vektoru v (Q>0 virzieni I un v sakrīt, Q 1. att. parāda vektoru v, B (lauks ir vērsts pret mums, attēlā ar punktiem) un F vektoru savstarpējo orientāciju pozitīvam lādiņam. Ja lādiņš ir negatīvs, tad spēks darbojas pretējā virzienā.

E.m.f. elektromagnētiskā indukcija ķēdē ir proporcionāla magnētiskās plūsmas Фm izmaiņu ātrumam caur virsmu, ko ierobežo šī ķēde:

kur k ir proporcionalitātes koeficients. Šī e.m.f. nav atkarīgs no tā, kas izraisīja magnētiskās plūsmas izmaiņas - vai nu pārvietojot ķēdi pastāvīgā magnētiskajā laukā, vai mainot pašu lauku.

Tātad indukcijas strāvas virzienu nosaka Lenca noteikums: jebkurām izmaiņām magnētiskajā plūsmā caur virsmu, ko ierobežo slēgta vadoša ķēde, tajā rodas indukcijas strāva tādā virzienā, ka tās magnētiskais lauks neitralizē magnētiskā plūsma.

Faradeja likuma un Lenca noteikuma vispārinājums ir Faradeja-Lenca likums: elektromagnētiskās indukcijas elektromotora spēks slēgtā vadošā ķēdē ir skaitliski vienāds un pēc zīmes ir pretējs magnētiskās plūsmas izmaiņu ātrumam caur virsmu, ko ierobežo ķēde:

Lielumu Ψ = ΣΦm sauc par plūsmas saiti vai kopējo magnētisko plūsmu. Ja plūsma, kas iekļūst katrā no pagriezieniem, ir vienāda (t.i., Ψ = NΦm), tad šajā gadījumā

Vācu fiziķis G. Helmholcs pierādīja, ka Faradeja-Lenca likums ir enerģijas nezūdamības likuma sekas. Ļaujiet slēgtai vadošai ķēdei atrasties nevienmērīgā magnētiskajā laukā. Ja ķēdē plūst strāva I, tad Ampera spēku ietekmē vaļīgā ķēde sāks kustēties. Elementārais darbs dA, kas veikts, pārvietojot kontūru laikā dt, būs

dA = IdФm,

kur dФm ir izmaiņas magnētiskajā plūsmā caur ķēdes laukumu laikā dt. Darbs, ko strāva veic laikā dt, lai pārvarētu ķēdes elektrisko pretestību R, ir vienāds ar I2Rdt. Kopējais pašreizējā avota darbs šajā laikā ir vienāds ar εIdt. Saskaņā ar enerģijas nezūdamības likumu strāvas avota darbs tiek tērēts diviem nosauktajiem darbiem, t.i.

εIdt = IdФm + I2Rdt.

Dalot abas vienlīdzības puses ar Idt, mēs iegūstam

Līdz ar to, mainoties magnētiskajai plūsmai, kas saistīta ar ķēdi, tajā rodas indukcijas elektromotora spēks.

Elektromagnētiskās vibrācijas. Svārstību ķēde.

Elektromagnētiskās svārstības ir tādu lielumu svārstības kā induktivitāte, pretestība, emf, lādiņš, strāva.

Svārstību ķēde ir elektriskā ķēde, kas sastāv no kondensatora, spoles un rezistora, kas savienoti virknē.Elektriskā lādiņa izmaiņas uz kondensatora plāksnes laika gaitā apraksta ar diferenciālvienādojumu:

Elektromagnētiskie viļņi un to īpašības.

Svārstību ķēdē notiek kondensatora elektriskās enerģijas pārvēršana spoles magnētiskā lauka enerģijā un otrādi. Ja noteiktos laika momentos kompensēsim enerģijas zudumus ķēdē ārēja avota radītās pretestības dēļ, iegūsim neslāpētas elektriskās svārstības, kuras caur antenu var izstarot apkārtējā telpā.

Elektromagnētisko svārstību, periodisku elektrisko un magnētisko lauku stipruma izmaiņu izplatīšanās procesu apkārtējā telpā sauc par elektromagnētisko vilni.

Elektromagnētiskie viļņi aptver plašu viļņu garumu diapazonu no 105 līdz 10 m un frekvencēm no 104 līdz 1024 Hz. Pēc nosaukuma elektromagnētiskos viļņus iedala radioviļņos, infrasarkanajā, redzamajā un ultravioletajā starojumā, rentgena staros un -starojumā. Atkarībā no viļņa garuma vai frekvences īpašībām elektromagnētiskie viļņi pārmaiņas, kas ir pārliecinošs pierādījums dialektiski materiālistiskajam likumam par kvantitātes pāreju jaunā kvalitātē.

Elektromagnētiskais lauks ir materiāls un tam ir enerģija, impulss, masa, kustas telpā: vakuumā ar ātrumu C, un vidē ar ātrumu: V=, kur = 8,85;

Tilpuma enerģijas blīvums elektromagnētiskais lauks. Elektromagnētisko parādību praktiskā izmantošana ir ļoti plaša. Tās ir sakaru sistēmas un līdzekļi, radio apraide, televīzija, elektroniskā datortehnika, vadības sistēmas dažādiem mērķiem, mērīšanas un medicīniskās ierīces, sadzīves elektriskās un radioiekārtas un citas, t.i. kaut kas bez kā nav iespējams iedomāties mūsdienu sabiedrību.

Precīzu zinātnisku datu par to, kā spēcīgs elektromagnētiskais starojums ietekmē cilvēku veselību, gandrīz nav, ir tikai neapstiprinātas hipotēzes un vispār nav nepamatotas bažas, ka visam nedabiskajam ir postoša ietekme. Ir pierādīts, ka ultravioletais, rentgena un augstas intensitātes starojums daudzos gadījumos nodara reālu kaitējumu visam dzīvajam.

Ģeometriskā optika. Civiltiesību likumi.

Ģeometriskajā (staru) optikā tiek izmantota idealizēta gaismas stara ideja - bezgala plāns gaismas stars, kas izplatās taisni viendabīgā izotropā vidē, kā arī ideja par punktveida starojuma avotu, kas vienmērīgi spīd visos virzienos. λ - gaismas viļņa garums, - raksturīgais izmērs

objekts viļņa ceļā. Ģeometriskā optika ir viļņu optikas ierobežojošs gadījums, un tās principi tiek izpildīti, ievērojot šādus nosacījumus:

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

Arī ģeometriskā optika balstās uz gaismas staru neatkarības principu: kustoties stari netraucē viens otru. Tāpēc staru kustības netraucē katram no tiem izplatīties neatkarīgi vienam no otra.

Daudzām praktiskām optikas problēmām var ignorēt gaismas viļņu īpašības un uzskatīt, ka gaismas izplatīšanās ir taisna. Šajā gadījumā attēls ir atkarīgs no gaismas staru ceļa ģeometrijas.

Ģeometriskās optikas pamatlikumi.

Uzskaitīsim optikas pamatlikumus, kas izriet no eksperimentālajiem datiem:

1) Taisnas līnijas izplatīšanās.

2) Gaismas staru neatkarības likums, tas ir, divi stari, kas krustojas, viens otram netraucē. Šis likums labāk saskan ar viļņu teoriju, jo daļiņas principā var sadurties viena ar otru.

3) Atstarošanas likums. krītošais stars, atstarotais stars un perpendikulārs saskarnei, kas rekonstruēts stara krišanas punktā, atrodas vienā plaknē, ko sauc par krišanas plakni; krišanas leņķis ir vienāds ar leņķi

Pārdomas.

4) Gaismas laušanas likums.

Refrakcijas likums: krītošais stars, lauztais stars un perpendikulārs saskarnei, kas rekonstruēts no stara krišanas punkta, atrodas vienā plaknē - krišanas plaknē. Krituma leņķa sinusa attiecība pret atstarošanas leņķa sinusu ir vienāda ar gaismas ātrumu attiecību abos medijos.

Sin i1/ sin i2 = n2/n1 = n21

kur ir otrās vides relatīvais refrakcijas indekss attiecībā pret pirmo vidi. n21

Ja 1. viela ir tukšums, vakuums, tad n12 → n2 ir 2. vielas absolūtais laušanas koeficients. Var viegli parādīt, ka n12 = n2 /n1, šajā vienādībā pa kreisi ir divu vielu relatīvais laušanas koeficients (piemēram, , 1 ir gaiss, 2 ir stikls) , un labajā pusē ir to absolūto refrakcijas koeficientu attiecība.

5) Gaismas atgriezeniskuma likums (to var atvasināt no 4. likuma). Ja jūs sūtīsit gaismu pretējā virzienā, tā ies pa to pašu ceļu.

No 4. likuma izriet, ka, ja n2 > n1, tad Sin i1 > Sin i2. Tagad mums ir n2< n1 , то есть свет из стекла, например, выходит в воздух, и мы постепенно увеличиваем угол i1.

Tad varam saprast, ka, sasniedzot noteiktu šī leņķa (i1)pr vērtību, izrādās, ka leņķis i2 būs vienāds ar π /2 (5. stars). Tad Sin i2 = 1 un n1 Sin (i1)pr = n2 . Tātad grēks

Spēki, kas iedarbojas uz diriģentu.

IN elektriskais lauks Uz vadītāja virsmas, un tieši šeit atrodas elektriskie lādiņi, no lauka iedarbojas noteikti spēki. Tā kā elektrostatiskā lauka intensitātei pie vadītāja virsmas ir tikai normāla sastāvdaļa, spēks, kas iedarbojas uz vadītāja virsmas laukuma elementu, ir perpendikulārs šim virsmas elementam. Aplūkojamā spēka izteiksmei, kas saistīta ar vadītāja virsmas elementa laukumu, ir šāda forma:

(1)

kur ir vadītāja virsmas ārējais normāls, ir elektriskā lādiņa virsmas blīvums uz vadītāja virsmas. Uzlādētam plānam sfēriskam apvalkam stiepes spēki var izraisīt apvalka materiālā spriegumus, kas pārsniedz stiepes izturību.

Interesanti, ka šādas attiecības 19. gadsimta pašā sākumā pētīja tādi zinātnes klasiķi kā Puasons un Laplass. Saistībā (1) faktors 2 saucējā ir mulsinošs. Patiešām, kāpēc pareizs rezultāts tiek iegūts, dalot izteiksmi uz pusēm? Apsvērsim vienu īpašs gadījums(1. att.): ļaujiet vadošai rādiusa lodei uz sānu virsmas saturēt elektrisko lādiņu. Elektriskā lādiņa virsmas blīvumu ir viegli aprēķināt: Ieviesīsim sfērisku koordinātu sistēmu () un definēsim lodes sānu virsmas elementu kā . Virsmas elementa lādiņu var aprēķināt no attiecības: . Rādiusa un platuma gredzena kopējo elektrisko lādiņu nosaka pēc izteiksmes: . Attālums no apskatāmā gredzena plaknes līdz sfēras polam (bumbiņas sānu virsmai) ir vienāds ar . Ir zināms risinājums elektrostatiskā lauka intensitātes vektora komponentes noteikšanai uz gredzena ass (superpozīcijas princips) novērošanas punktā, kas atrodas attālumā no gredzena plaknes:

Aprēķināsim virsmas lādiņu radītā elektrostatiskā lauka intensitātes kopējo vērtību, neskaitot elementāro lādiņu sfēras pola tuvumā:

Atcerēsimies, ka lādētas vadošās sfēras tuvumā ārējā elektrostatiskā lauka stiprums ir vienāds ar

Izrādās, ka spēks, kas iedarbojas uz uzlādētas vadošas lodes virsmas elementa lādiņu, ir 2 reizes mazāks par spēku, kas iedarbojas uz to pašu lādiņu, kas atrodas netālu no lodītes sānu virsmas, bet ārpus tās.

Kopējais spēks, kas iedarbojas uz vadītāju, ir vienāds ar

(5)

Papildus spēkam no elektrostatiskā lauka vadītājs ir pakļauts spēka momenta darbībai

(6)

kur ir virsmas elementa rādiusa vektors dS diriģents.

Praksē bieži vien ir ērtāk aprēķināt elektrostatiskā lauka spēka ietekmi uz vadītāju, diferencējot sistēmas elektrisko enerģiju W. Spēks, kas iedarbojas uz vadītāju, saskaņā ar potenciālās enerģijas definīciju ir vienāds ar

un griezes momenta vektora projekcijas lielums uz noteiktu asi ir vienāds ar

kur ir ķermeņa kā veseluma griešanās leņķis ap aplūkojamo asi. Ņemiet vērā, ka iepriekš minētās formulas ir derīgas, ja elektriskā enerģija W tiek izteikts ar vadītāju lādiņiem (lauka avotiem!), un atvasinājumi tiek aprēķināti pie nemainīgām elektrisko lādiņu vērtībām.

Ampēra spēks ir spēks, ar kādu magnētiskais lauks iedarbojas uz vadītāju, kas nes strāvu, kas atrodas šajā laukā. Šī spēka lielumu var noteikt, izmantojot Ampera likumu. Šis likums nosaka bezgalīgi mazu spēku bezgalīgi mazam vadītāja posmam. Tas dod iespēju piemērot šo likumu dažādu formu vadītājiem.

Formula 1 – Ampera likums

B magnētiskā lauka indukcija, kurā atrodas strāvu nesošais vadītājs

es strāvas stiprums vadītājā

dl bezgalīgi mazs strāvu nesošā vadītāja garuma elements

alfa leņķis starp ārējā magnētiskā lauka indukciju un strāvas virzienu vadītājā

Ampera spēka virzienu nosaka pēc kreisās rokas likuma. Šī noteikuma formulējums ir šāds. Kad kreisā roka atrodas tā, ka ārējā lauka magnētiskās indukcijas līnijas ieiet plaukstā, un četri izstieptie pirksti norāda strāvas kustības virzienu vadītājā, savukārt taisnā leņķī saliektais īkšķis norāda spēkā esošā spēka virzienu. uz vadītāja elementa.

1. attēls - kreisās rokas likums

Dažas problēmas rodas, izmantojot kreisās puses noteikumu, ja leņķis starp lauka indukciju un strāvu ir mazs. Ir grūti noteikt, kur jāatrodas atvērtai plaukstai. Tāpēc, lai vienkāršotu šī noteikuma piemērošanu, varat novietot plaukstu tā, lai tajā būtu nevis pats magnētiskās indukcijas vektors, bet gan tā modulis.

No Ampera likuma izriet, ka Ampera spēks būs vienāds ar nulli, ja leņķis starp lauka magnētiskās indukcijas līniju un strāvu ir vienāds ar nulli. Tas ir, vadītājs atradīsies pa šādu līniju. Un ampēru jaudai būs maksimums iespējamā nozīmešai sistēmai, ja leņķis ir 90 grādi. Tas ir, strāva būs perpendikulāra magnētiskās indukcijas līnijai.

Izmantojot Ampera likumu, jūs varat atrast spēku, kas darbojas divu vadītāju sistēmā. Iedomāsimies divus bezgala garus vadītājus, kas atrodas attālumā viens no otra. Caur šiem vadītājiem plūst strāvas. Spēku, kas iedarbojas no lauka, ko rada diriģents ar strāvas numuru 1 uz diriģentu numur divi, var attēlot kā:

Formula 2 - ampērspēks diviem paralēliem vadītājiem.

Spēkam, ko vadītājs numur viens iedarbojas uz otro vadītāju, būs tāda pati forma. Turklāt, ja strāvas vadītājos plūst vienā virzienā, vadītājs tiks piesaistīts. Ja pretējos virzienos, tad tie viens otru atbaidīs. Ir zināms apjukums, jo straumes plūst vienā virzienā, kā tad tās var piesaistīt viena otru? Galu galā, tāpat kā stabi un lādiņi vienmēr ir atvairījuši. Vai arī Amper nolēma, ka nav vērts atdarināt pārējos un izdomāja ko jaunu.

Faktiski Ampere neko neizgudroja, jo, ja tā padomā, paralēlo vadītāju radītie lauki ir vērsti pretēji viens otram. Un kāpēc viņi tiek piesaistīti, jautājums vairs nerodas. Lai noteiktu, kurā virzienā tiek virzīts vadītāja radītais lauks, varat izmantot labās puses skrūvju likumu.

2. attēls - paralēli vadītāji ar strāvu

Izmantojot paralēlos vadītājus un tiem ampēra spēka izteiksmi, var noteikt viena ampēra vienību. Ja identiskas viena ampēra strāvas plūst caur bezgalīgi gariem paralēliem vadītājiem, kas atrodas viena metra attālumā, tad mijiedarbības spēks starp tiem būs 2 * 10-7 ņūtoni uz katru garuma metru. Izmantojot šīs attiecības, mēs varam izteikt, ar ko būs vienāds viens ampērs.

Šajā video ir parādīts, kā pastāvīgs magnētiskais lauks, ko rada pakava magnēts, ietekmē strāvu nesošo vadītāju. Vadītāja loma, kas nes strāvu šajā gadījumā ko veic alumīnija cilindrs. Šis cilindrs balstās uz vara stieņiem, caur kuriem tam tiek piegādāta elektriskā strāva. Spēku, kas iedarbojas uz strāvu nesošo vadītāju magnētiskajā laukā, sauc par ampēra spēku. Ampēra spēka darbības virzienu nosaka, izmantojot kreisās puses likumu.

Franču fiziķis Dominiks Fransuā Arago (1786-1853) Parīzes Zinātņu akadēmijas sanāksmē runāja par Orsteda eksperimentiem un atkārtoja tos. Arago ierosināja dabisku, kā visiem šķita, magnētiskās darbības skaidrojumu elektriskā strāva: Elektriskās strāvas plūsmas rezultātā vadītājs pārvēršas par magnētu. Demonstrācijā bija klāt vēl viens akadēmiķis, matemātiķis Andre Marie Ampère. Viņš pieļāva, ka jaunatklātās parādības būtība ir lādiņa kustība, un nolēma nepieciešamos mērījumus veikt pats. Ampere bija pārliecināts, ka slēgtās strāvas ir līdzvērtīgas magnētiem. 1820. gada 24. septembrī viņš savienoja divas stiepļu spirāles ar volta stabu, kas pārvērtās magnētos.

Tas. strāvu nesoša spole rada tādu pašu lauku kā stieņa magnēts. Ampere radīja elektromagnēta prototipu, atklājot, ka tērauda stienis, kas ievietots spirālē ar strāvu, tiek magnetizēts, reizinot magnētisko lauku. Ampere ierosināja, ka magnēts ir noteikta iekšējo slēgtu strāvu sistēma un parādīja (gan uz eksperimentu pamata, gan ar aprēķinu palīdzību), ka neliela apļveida strāva (spole) ir līdzvērtīga mazam magnētam, kas atrodas spoles centrā. perpendikulāri tās plaknei, t.i. Jebkuru ķēdi ar strāvu var aizstāt ar bezgalīgi maza biezuma magnētu.

Ampera hipotēze, ka jebkura magnēta iekšpusē ir slēgtas strāvas, ko sauc. hipotēze par molekulārajām strāvām un veidoja pamatu strāvu mijiedarbības teorijai - elektrodinamikai.

Strāvu nesošais vadītājs, kas atrodas magnētiskajā laukā, ir pakļauts spēkam, ko nosaka tikai lauka īpašības vietā, kur vadītājs atrodas, un tas nav atkarīgs no tā, kura strāvu vai pastāvīgo magnētu sistēma radīja lauku. Magnētiskajam laukam ir orientējoša ietekme uz strāvu nesošo rāmi. Līdz ar to rāmja piedzīvotais griezes moments ir spēku iedarbības uz tā atsevišķiem elementiem rezultāts.

Ampēra likumu var izmantot, lai noteiktu magnētiskās indukcijas vektora lielumu. Indukcijas vektora modulis noteiktā vienmērīga magnētiskā lauka punktā ir vienāds ar lielāko spēku, kas iedarbojas uz vienības garuma vadītāju, kas novietots noteiktā punkta tuvumā, caur kuru plūst strāva uz strāvas vienību: . Vērtība tiek sasniegta ar nosacījumu, ka vadītājs atrodas perpendikulāri indukcijas līnijām.

Ampera likumu izmanto, lai noteiktu divu strāvu mijiedarbības stiprumu.

Starp diviem paralēliem bezgala gariem vadītājiem, caur kuriem plūst tiešās strāvas, rodas mijiedarbības spēks. Vadītāji ar identisku strāvu pievelk, un vadītāji ar pretēju strāvu atgrūž.

Mijiedarbības spēks, uz katra paralēlā vadītāja garuma vienību, ir proporcionāls strāvu lielumam un ir apgriezti proporcionāls attālumam starp R starp viņiem. Šo vadītāju mijiedarbību ar paralēlām strāvām izskaidro kreisās puses likums. Spēka modulis, kas iedarbojas uz divām bezgalīgām taisnām strāvām un , attālums starp kurām ir R.