Tanım

Manyetik alanda akım bulunan bir iletkene etkiyen kuvvete denir. Amper tarafından... Tanımları:. Amper kuvveti vektörel bir büyüklüktür. Yönü sol elin kuralı ile belirlenir: sol elinizin ayasını, manyetik alanın kuvvet çizgileri içine girecek şekilde yerleştirmelisiniz. Uzatılmış dört parmak, amper yönünü gösterdi. Bu durumda, bükülmüş başparmak Amper kuvvetinin yönünü gösterecektir (Şekil 1).

Amper yasası

Ampere'nin temel kuvveti, Ampere yasası (veya formülü) ile belirlenir:

burada I akım kuvvetidir, iletken uzunluğunun küçük bir elemanıdır, büyüklüğü iletkenin uzunluğuna eşit bir vektördür, akım yoğunluğu vektörü ile aynı yöne yönlendirilir, manyetik alanın indüksiyonudur akım ile iletken yerleştirilir.

Aksi takdirde, Amper kuvveti için bu formül şu şekilde yazılır:

akım yoğunluk vektörü nerede, dV iletkenin hacim elemanıdır.

Ampere modülü şu ifadeye göre bulunur:

manyetik indüksiyon vektörleri ile akım akışının yönü arasındaki açı nerede. (3) numaralı ifadeden, alanın manyetik indüksiyon çizgilerinin akım ile iletkene göre dik olması durumunda Amper kuvvetinin maksimum olduğu açıktır.

Manyetik alanda akım ile iletkenlere etki eden kuvvetler

Ampere yasasından, I'e eşit bir akıma sahip bir iletkene şuna eşit bir kuvvetin etki ettiği sonucu çıkar:

iletkenin küçük bir parçası içinde düşünülen manyetik indüksiyon dl. Formül (4)'teki entegrasyon, iletkenin (l) tüm uzunluğu boyunca gerçekleştirilir. (4) numaralı ifadeden, düzgün bir manyetik alanda I akımı olan kapalı bir devrenin, aşağıdakine eşit bir Amper kuvvetine etki ettiği sonucu çıkar.

I 1 akımı olan bir düz iletkenin elemanına (dl) etki eden, manyetik alana yerleştirilmiş, I 2 akımıyla birinciye paralel başka bir düz iletken oluşturan Amper kuvveti, büyüklük olarak eşittir:

d, iletkenler arasındaki mesafedir, H / m (veya N / A 2) manyetik sabittir. Akımı aynı yönde olan iletkenler birbirini çeker. İletkenlerdeki akımların yönleri farklıysa, itilirler. Yukarıda ele alınan sonsuz uzunluktaki paralel iletkenler için birim uzunluk başına Amper kuvveti aşağıdaki formülle hesaplanabilir:

SI sistemindeki formül (6), manyetik sabitin nicel bir değerini elde etmek için kullanılır.

Amper kuvvet birimleri

SI sisteminde Amper kuvvetinin (diğer herhangi bir kuvvet gibi) ana ölçüm birimi: = H

SGS'de: = din

Problem çözme örnekleri

Örnek

Egzersiz yapmak. I akımı olan l uzunluğunda düz bir iletken, düzgün bir B manyetik alanındadır. İletkene F kuvveti etki eder.Akımın yönü ile manyetik indüksiyon vektörü arasındaki açı nedir?

Çözüm. Manyetik alanda akım taşıyan bir iletken üzerinde Amper kuvveti etki eder, modülü düzgün bir alana yerleştirilmiş akıma sahip düz bir iletken için şu şekilde gösterilebilir:

gerekli açı nerede. Buradan:

Cevap.

Örnek

Egzersiz yapmak. Akımları olan iki ince, uzun iletken aynı düzlemde birbirinden d uzaklıkta uzanır. Sağ iletkenin genişliği a'dır. I 1 ve I 2 akımları iletkenlerden geçer (Şekil 1). Birim uzunluk başına iletkenlere etki eden Amper kuvveti nedir?

Çözüm. Sorunu çözmenin temeli olarak, Amper'in temel kuvveti formülünü alıyoruz:

I 1 akımı olan bir iletkenin bir manyetik alan oluşturduğunu ve içinde başka bir iletkenin olduğunu varsayacağız.I 2 akımı olan bir iletkene etki eden Amper kuvvetini arayalım. İletkende (2) ilk iletkenden x mesafesinde bulunan küçük bir dx elemanı (Şekil 1) seçelim. İletkeni oluşturan manyetik alan 1 (akım ile sonsuz doğrusal bir iletkenin manyetik alanı) dx elemanının bulunduğu noktada dolaşım teoremine göre bulunabilir.

Amper yasası manyetik alanın içine yerleştirilen iletkene uyguladığı kuvveti gösterir. Bu güce de denir Amper tarafından.

Yasanın ifadesi:Düzgün bir manyetik alana yerleştirilmiş akımlı bir iletkene etki eden kuvvet, iletkenin uzunluğu, manyetik indüksiyon vektörü, akım ve manyetik indüksiyon vektörü ile iletken arasındaki açının sinüsü ile orantılıdır..

İletkenin boyutu isteğe bağlıysa ve alan düzgün değilse, formül aşağıdaki gibidir:

Amper kuvvetinin yönü sol el kuralı ile belirlenir.

sol el kuralı: sol elinizi, manyetik indüksiyon vektörünün dikey bileşeni avuç içine girecek şekilde konumlandırırsanız ve dört parmak iletkendeki akım yönünde uzatılırsa, 90° başparmak Amper kuvvetinin yönünü gösterecektir.

Sürüş ücretinin MP'si. Hareketli bir şarjda MF eylemi. Amperin Gücü, Lorentz.

Akım olan herhangi bir iletken, çevreleyen alanda bir manyetik alan oluşturur. Bu durumda elektrik akımı, elektrik yüklerinin sıralı hareketidir. Bu, bir boşlukta veya ortamda hareket eden herhangi bir yükün kendi etrafında bir manyetik alan oluşturduğunu varsayabileceğimiz anlamına gelir. Çok sayıda deneysel verinin genelleştirilmesinin bir sonucu olarak, sabit bir göreli olmayan hız v ile hareket eden bir Q nokta yükünün B alanını belirleyen bir yasa oluşturulmuştur. Bu yasa formül tarafından verilir

(1)

burada r, Q yükünden M gözlem noktasına çizilen yarıçap vektörüdür (Şekil 1). (1)'e göre, B vektörü, v ve r vektörlerinin bulunduğu düzleme dik olarak yönlendirilir: yönü, v'den r'ye dönerken sağ vidanın öteleme hareketinin yönü ile çakışır.

1

Manyetik indüksiyon vektörünün (1) modülü şu formülle bulunur:

(2)

α, v ve r vektörleri arasındaki açıdır. Bio-Savart-Laplace yasasını ve (1)'i karşılaştırdığımızda, hareketli bir yükün manyetik özelliklerinde mevcut bir elemente eşdeğer olduğunu görüyoruz: Idl = Qv

Hareketli bir şarjda MF eylemi.

Bir manyetik alanın sadece akımlı iletkenler üzerinde değil, aynı zamanda manyetik alanda hareket eden bireysel yükler üzerinde de etkisi olduğu deneyimlerden bilinmektedir. Bir manyetik alanda v hızıyla hareket eden bir Q elektrik yüküne etki eden kuvvete Lorentz kuvveti denir ve F = Q ifadesi ile verilir; burada B, yükün içinde hareket ettiği manyetik alanın indüksiyonudur.

Lorentz kuvvetinin yönünü belirlemek için sol el kuralını kullanırız: sol elin avuç içi B vektörünün gireceği şekilde konumlandırılmışsa ve dört uzanmış parmak v vektörü boyunca yönlendirilmişse (Q> 0 için, I ve v yönleri çakışır, Q için Şekil 1 v, B (alan bize doğru, şekilde noktalarla gösterilen bir yöne sahiptir) ve F vektörlerinin karşılıklı yönelimini gösterir. Yük negatifse, kuvvet ters yön.

E.m.s. devredeki elektromanyetik indüksiyon, bu devre tarafından sınırlanan yüzey boyunca manyetik akının Фm değişim hızı ile orantılıdır:

burada k orantı katsayısıdır. bu emf manyetik akıdaki değişikliğe neyin neden olduğuna bağlı değildir - ya devrenin sabit bir manyetik alandaki hareketi ya da alanın kendisindeki bir değişiklik.

Bu nedenle, endüksiyon akımının yönü Lenz kuralı ile belirlenir: Kapalı bir iletken devre tarafından sınırlanan yüzey boyunca manyetik akıdaki herhangi bir değişiklik için, ikincisinde bir endüksiyon akımı, manyetik alanının değişikliği engellediği bir yönde ortaya çıkar. manyetik akıda.

Faraday yasasının ve Lenz kuralının bir genellemesi Faraday-Lenz yasasıdır: Kapalı bir iletken döngüde elektromanyetik indüksiyonun elektromotor kuvveti, döngü tarafından sınırlanan yüzeyden geçen manyetik akının değişim hızına sayısal olarak eşittir ve işaret olarak zıttır:

Ψ = ΣΦm miktarına akı bağlantısı veya toplam manyetik akı denir. Döngülerin her birinden geçen akış aynıysa (yani, Ψ = NΦm), o zaman bu durumda

Alman fizikçi G. Helmholtz, Faraday-Lenz yasasının enerjinin korunumu yasasının bir sonucu olduğunu kanıtladı. Kapalı iletken devre homojen olmayan bir manyetik alanda olsun. Devrede bir akım I akarsa, Amper kuvvetlerinin etkisi altında, emniyetsiz devre hareket etmeye başlayacaktır. Kontur dt zamanında hareket ettirildiğinde gerçekleştirilen temel iş dA,

dA = İdФm,

burada dФm, dt süresi boyunca devre alanından geçen manyetik akıdaki değişikliktir. Devrenin elektriksel direncini R aşmak için dt süresi boyunca akımın işi I2Rdt'ye eşittir. Bu süre boyunca mevcut kaynağın toplam çalışması εIdt'ye eşittir. Enerjinin korunumu yasasına göre, mevcut kaynağın işi, adı geçen iki işe harcanır, yani.

εIdt = IdФm + I2Rdt.

Eşitliğin her iki tarafını da Idt'ye bölersek,

Sonuç olarak, devreye bağlı manyetik akı değiştiğinde, ikinci devrede endüksiyonun elektromotor kuvveti ortaya çıkar.

Elektromanyetik titreşimler. Salınım devresi.

Elektromanyetik titreşimler, direnç, EMF, yük, akım gibi endüktans gibi niceliklerin titreşimleridir.

Salınım devresi, seri bağlı bir kondansatör, bir bobin ve bir dirençten oluşan bir elektrik devresidir.Kondansatör plakasındaki elektrik yükünün zamanla değişimi, diferansiyel denklem ile tanımlanır:

Elektromanyetik dalgalar ve özellikleri.

Salınım devresinde, kapasitörün elektrik enerjisinin bobinin manyetik alanının enerjisine geçiş süreci gerçekleşir ve bunun tersi de geçerlidir. Zamanın belirli noktalarında devredeki enerji kaybını harici bir kaynaktan kaynaklanan direnç için telafi edersek, antenden çevreye yayılabilen sürekli elektriksel salınımlar elde ederiz.

Elektromanyetik dalgaların yayılma süreci, elektrik ve manyetik alanların gücündeki periyodik değişiklikler, çevreleyen uzayda elektromanyetik dalga olarak adlandırılır.

Elektromanyetik dalgalar, 105 ila 10 m arasında geniş bir dalga boyu aralığını ve 104 ila 1024 Hz arasındaki frekansları kapsar. Adına göre elektromanyetik dalgalar, radyo dalgaları, kızılötesi, görünür ve ultraviyole radyasyon, X-ışınları ve radyasyona ayrılır. Dalga boyuna veya frekansa bağlı olarak, elektromanyetik dalgaların özellikleri değişir; bu, niceliğin yeni bir niteliğe geçişinin diyalektik-materyalist yasasının ikna edici bir kanıtıdır.

Elektromanyetik alan malzemedir ve enerjisi, momentumu, kütlesi vardır, uzayda hareket eder: boşlukta C hızında ve bir ortamda: V =, burada = 8.85;

Elektromanyetik alanın hacimsel enerji yoğunluğu. Elektromanyetik olayların pratik kullanımı çok geniştir. Bunlar, iletişim sistemleri ve araçları, radyo yayıncılığı, televizyon, elektronik bilgisayarlar, çeşitli amaçlara yönelik kontrol sistemleri, ölçü ve tıbbi cihazlar, ev tipi elektrikli ve radyo cihazları ve diğerleri, yani. modern toplumu onsuz hayal etmenin imkansız olduğu bir şey.

Elektromanyetik radyasyonun insan sağlığını ne kadar güçlü etkilediğine dair neredeyse kesin bir bilimsel veri yoktur, yalnızca doğrulanmamış hipotezler vardır ve genel olarak, doğal olmayan her şeyin yıkıcı olduğuna dair temelsiz korkular yoktur. Ultraviyole, X ışınları ve yüksek yoğunluklu radyasyonun birçok durumda tüm canlılara gerçek zarar verdiği kanıtlanmıştır.

Geometrik optik. Sivil savunma kanunları.

Geometrik (ışın) optik, idealize edilmiş bir ışık ışını kavramını kullanır - homojen bir izotropik ortamda doğrusal olarak yayılan sonsuz ince bir ışık ışını ve ayrıca her yöne eşit olarak parlayan bir nokta radyasyon kaynağı kavramı. λ - ışık dalga boyu, - karakteristik boyut

dalga yolunda bir nesne. Geometrik optik, dalga optiğinin sınırlayıcı durumudur ve aşağıdaki koşullar yerine getirildiğinde ilkeleri yerine getirilir:

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

Geometrik optik de ışık ışınlarının bağımsızlığı ilkesine dayanır: ışınlar hareket ederken birbirlerini rahatsız etmezler. Dolayısıyla ışınların hareketleri, her birinin birbirinden bağımsız olarak yayılmasını engellemez.

Optiğin birçok pratik problemi için, ışığın dalga özellikleri göz ardı edilebilir ve ışığın yayılımının doğrusal olduğu düşünülebilir. Bu durumda, resim, ışık ışınlarının yolunun geometrisini dikkate almaya indirgenir.

Geometrik optiğin temel yasaları.

Deneysel verilerden yola çıkarak optiğin temel yasalarını sıralayalım:

1) Doğrusal yayılma.

2) Işık ışınlarının bağımsızlığı yasası, yani iki ışın kesişir, hiçbir şekilde birbirine karışmaz. Bu yasa, dalga teorisi ile daha iyi uyum içindedir, çünkü parçacıklar prensipte birbirleriyle çarpışabilir.

3) Yansıma yasası. gelen ışın, yansıyan ışın ve ışının geliş noktasında yeniden oluşturulan arayüze dik olan, geliş düzlemi olarak adlandırılan aynı düzlemde yer alır; gelme açısı açıya eşittir

Yansımalar.

4) Işığın kırılma yasası.

kırılma yasası: gelen ışın, kırılan ışın ve ışının geliş noktasından yeniden oluşturulan arayüze dik, aynı düzlemde bulunur - geliş düzlemi. Gelme açısının sinüsünün yansıma açısının sinüsüne oranı, her iki ortamdaki ışık hızlarının oranına eşittir.

Günah i1 / günah i2 = n2 / n1 = n21

nerede ikinci ortamın birinci ortama göre bağıl kırılma indisi. n21

Eğer 1. madde bir boşluk, bir vakum ise, o zaman n12 → n2, 2. maddenin mutlak kırılma indisidir. örneğin, 1 havadır, 2 camdır) ve sağda mutlak kırılma endekslerinin oranıdır.

5) Işığın tersinirliği yasası (Yasa 4'ten türetilebilir). Işığı ters yöne yönlendirirseniz o da aynı yolu izleyecektir.

Kanun 4)'ten n2> n1 ise Sin i1> Sin i2 olduğu sonucu çıkar. şimdi n2 olsun< n1 , то есть свет из стекла, например, выходит в воздух, и мы постепенно увеличиваем угол i1.

O zaman bu açının (i1) pr belirli bir değerine ulaşıldığında, i2 açısının π / 2'ye (ışın 5) eşit olacağı anlaşılabilir. Sonra Sin i2 = 1 ve n1 Sin (i1) pr = n2. Yani Günah

İletkene etki eden kuvvetler.

Bir elektrik alanında, bir iletkenin yüzeyinde, yani burada elektrik yükleri bulunur, alanın yanından belirli kuvvetler etki eder. Bir iletkenin yüzeyindeki elektrostatik alanın gücü sadece normal bir bileşene sahip olduğundan, iletkenin yüzey alanının bir elemanına etki eden kuvvet, yüzeyin bu elemanına diktir. İletken yüzeyinin elemanının alanının değerine atıfta bulunulan dikkate alınan kuvvetin ifadesi şu şekildedir:

(1)

iletkenin yüzeyine dış normal nerede, iletken yüzeyindeki elektrik yükünün yüzey yoğunluğudur. Yüklü ince küresel bir kabuk için, çekme kuvvetleri, kabuk malzemesinde nihai mukavemeti aşan gerilimlere neden olabilir.

Bu tür oranların 19. yüzyılın başlarında Poisson ve Laplace gibi bilim klasikleri tarafından araştırma konusu olması ilginçtir. İlişki (1)'de şaşkınlık, paydadaki faktör 2'den kaynaklanır. Gerçekten de, ifadeyi yarıya indirerek neden doğru sonuç elde edilir? Özel bir durumu ele alalım (Şekil 1): iletken bir yarıçap topunun yan yüzeyinde bir elektrik yükü içermesine izin verin. Bir elektrik yükünün yüzey yoğunluğunu hesaplamak kolaydır: Küresel bir koordinat sistemi () tanıtıyoruz, topun yan yüzeyinin elemanı olarak tanımlanır. Bir yüzey elemanının yükü şu bağımlılıktan hesaplanabilir: Yarıçap ve genişlik halkasının toplam elektrik yükü şu ifadeyle belirlenir: Göz önünde bulundurulan halka düzleminden kürenin kutbuna (topun yan yüzeyi) olan mesafedir. ... Halka eksenindeki elektrostatik alan kuvveti vektörünün bileşeninin (süperpozisyon ilkesi) halka düzleminden uzakta olan gözlem noktasında belirlenmesi problemine bilinen bir çözüm vardır:

Kürenin kutbu civarındaki temel yük hariç, yüzey yükleri tarafından oluşturulan elektrostatik alanın gücünün toplam değerini hesaplayalım:

Yüklü bir iletken kürenin yakınında, dış elektrostatik alanın gücünün

Yüklü bir iletken topun yüzeyindeki bir elemanın yüküne etki eden kuvvetin, topun yan yüzeyinin yakınında, ancak dışında bulunan aynı yüke etki eden kuvvetten 2 kat daha az olduğu ortaya çıktı.

İletkene etki eden toplam kuvvet,

(5)

Elektrostatik alandan gelen kuvvete ek olarak, iletken bir kuvvet momentinin etkisine maruz kalır.

(6)

yüzey elemanının yarıçap vektörü nerede dS orkestra şefi.

Pratikte, elektrostatik alanın iletken üzerindeki kuvvet etkisini, sistemin W elektrik enerjisinin türevini alarak hesaplamak genellikle daha uygundur. İletkene etki eden kuvvet, potansiyel enerjinin tanımına uygun olarak,

ve bazı eksenlerdeki kuvvetlerin moment vektörünün izdüşümünün büyüklüğü şuna eşittir:

vücudun bir bütün olarak kabul edilen eksen etrafında dönme açısı nerede. Elektrik enerjisi varsa yukarıdaki formüllerin geçerli olduğunu unutmayın. W iletkenlerin yükleri (alan kaynakları!) cinsinden ifade edilir ve türevlerin hesaplanması elektrik yüklerinin sabit değerlerinde gerçekleştirilir.

Amper kuvveti, bir manyetik alanın, bu alana yerleştirilen bir akımla bir iletken üzerine etki ettiği kuvvettir. Bu kuvvetin büyüklüğü Ampere yasası kullanılarak belirlenebilir. Bu yasa, iletkenin sonsuz küçük bir bölümü için sonsuz küçük kuvveti tanımlar. Bu, bu yasayı çeşitli şekillerdeki iletkenlere uygulamayı mümkün kılar.

Formül 1 - Amper Yasası

B akım iletkeninin bulunduğu manyetik alanın indüksiyonu

ben iletken akımı

dl akım taşıyan iletkenin uzunluğunun sonsuz küçük elemanı

alfa bir dış manyetik alanın indüksiyonu ile bir iletkendeki akımın yönü arasındaki açı

Ampere kuvvetinin yönü sol el kuralına göredir. Bu kuralın ifadesi şuna benzer. Sol el, dış alanın manyetik indüksiyon çizgileri avuç içine girecek şekilde konumlandırıldığında ve dört uzanmış parmak iletkendeki akımın yönünü gösterirken, dik açıyla bükülmüş başparmak yönü gösterecektir. İletkenin elemanına etki eden kuvvet.

Şekil 1 - sol el kuralı

Alan indüksiyonu ve akım arasındaki açı küçük olduğunda sol el kuralı kullanıldığında bazı problemler ortaya çıkar. Açık elin nerede olması gerektiğini belirlemek zordur. Bu nedenle, bu kuralın uygulama kolaylığı için, avucunuzu manyetik indüksiyon vektörünün kendisini değil, modülünü içerecek şekilde konumlandırabilirsiniz.

Amper yasasından, alanın manyetik indüksiyon çizgisi ile akım arasındaki açı sıfır ise Amper kuvvetinin sıfır olacağı sonucu çıkar. Yani, iletken böyle bir hat boyunca yerleştirilecektir. Açı 90 derece ise Amper kuvveti bu sistem için mümkün olan maksimum değere sahip olacaktır. Yani akım manyetik indüksiyon hattına dik olacaktır.

Ampere yasasını kullanarak, iki iletkenli bir sistemde etki eden kuvveti bulabilirsiniz. Birbirinden aralıklı iki sonsuz uzunlukta iletken düşünün. Akımlar bu iletkenlerden geçer. Akım bir numaralı iletkenin oluşturduğu alan tarafından iki numaralı iletken üzerine etkiyen kuvvet olarak gösterilebilir.

Formül 2 - İki paralel iletken için amper kuvveti.

Bir numaralı iletkenin yanından ikinci iletkene etkiyen kuvvet aynı forma sahip olacaktır. Ayrıca iletkenlerdeki akımlar tek yönde akarsa iletken çekilir. Aksi takdirde, iteceklerdir. Bazı karışıklıklar var, çünkü akımlar tek yönde akıyor, öyleyse nasıl çekilebilirler. Sonuçta, aynı adı taşıyan direkler ve yükler her zaman itildi. Veya Ampere diğerlerini taklit etmemeye karar verdi ve yeni bir şey buldu.

Aslında Amper hiçbir şey icat etmedi, çünkü düşünürseniz paralel iletkenlerin oluşturduğu alanlar birbirine zıttır. Ve neden çekildikleri sorusu artık ortaya çıkmıyor. İletken tarafından oluşturulan alanın hangi yöne yönlendirildiğini belirlemek için doğru vida kuralını kullanabilirsiniz.

Şekil 2 - Akım ile paralel iletkenler

Paralel iletkenleri ve onlar için amper kuvvetinin ifadesini kullanarak, bir amperin birimini belirleyebilirsiniz. Bir amperlik aynı akımlar, bir metre mesafede bulunan sonsuz uzun paralel iletkenlerden akarsa, aralarındaki etkileşim kuvvetleri, her bir metre uzunluk için 2 * 10-7 Newton olacaktır. Bu ilişkiyi kullanarak, bir Ampere eşit olanı ifade edebilirsiniz.

Bu video, bir at nalı mıknatıs tarafından oluşturulan kalıcı bir manyetik alanın akım taşıyan bir iletken üzerinde nasıl etki ettiğini açıklar. Bu durumda, akımı olan bir iletkenin rolü bir alüminyum silindir tarafından oynanır. Bu silindir, kendisine bir elektrik akımının sağlandığı bakır raylara dayanır. Manyetik alanda akım bulunan bir iletkene etkiyen kuvvete Amper kuvveti denir. Amper kuvvetinin hareket yönü sol el kuralı kullanılarak belirlenir.

Fransız fizikçi Dominique Francois Arago (1786-1853), Paris Bilimler Akademisi toplantısında Oersted'in deneyleri hakkında konuştu ve onları tekrarladı. Arago, herkese göründüğü gibi, bir elektrik akımının manyetik hareketinin doğal bir açıklamasını sundu: içinden geçen bir elektrik akımının bir sonucu olarak bir iletken bir mıknatısa dönüşür. Gösteriye bir başka akademisyen, matematikçi Andre Marie Ampere katıldı. Yeni keşfedilen fenomenin özünün yükün hareketinde olduğunu varsaydı ve gerekli ölçümleri kendisi yapmaya karar verdi. Amper, kapalı akımların mıknatıslara eşdeğer olduğuna ikna oldu. 24 Eylül 1820'de, mıknatıslara dönüşen bir volta direğine iki tel bobin bağladı.

O. akım bobini, şerit mıknatısla aynı alanı oluşturur. Ampere bir elektromıknatısın prototipini yarattı ve bir spiralin içine yerleştirilmiş bir çelik çubuğun bir akımla manyetize olduğunu ve manyetik alanı çoğalttığını keşfetti. Ampere, mıknatısın belirli bir dahili kapalı akım sistemi olduğunu öne sürdü ve (hem deneylere dayanarak hem de hesaplamalar yoluyla) küçük bir dairesel akımın (döngü), döngünün merkezinde bulunan küçük bir mıknatısa eşdeğer olduğunu gösterdi. kendi düzlemine, yani Akım olan herhangi bir devre, sonsuz küçük kalınlıkta bir mıknatıs ile değiştirilebilir.

Ampere'nin herhangi bir mıknatısın içinde kapalı akımlar olduğu hipotezine denir. moleküler akımların hipotezi ve akımların etkileşimi teorisinin temelini oluşturdu - elektrodinamik.

Manyetik alanda akımı olan bir iletken, yalnızca iletkenin bulunduğu yerdeki alanın özellikleri tarafından belirlenen bir kuvvetten etkilenir ve alanı hangi akım sisteminin veya kalıcı mıknatısların oluşturduğuna bağlı değildir. Manyetik alan, akım ile çerçeve üzerinde yönlendirici bir etkiye sahiptir. Sonuç olarak, çerçevenin maruz kaldığı tork, kuvvetlerin bireysel elemanları üzerindeki etkisinin sonucudur.

Amper yasası, manyetik indüksiyon vektörünün modülünü belirlemek için kullanılabilir. Düzgün bir manyetik alanın belirli bir noktasındaki endüksiyon vektörünün modülü, içinden bir akım birimi başına bir akımın geçtiği bu noktanın yakınına yerleştirilmiş birim uzunluktaki bir iletken üzerine etkiyen en büyük kuvvete eşittir: Değer, iletkenin endüksiyon hatlarına dik olması şartıyla elde edilir.

Amper yasası, iki akımın etkileşiminin gücünü belirlemek için kullanılır.

Doğru akımların aktığı sonsuz uzunluktaki iki paralel iletken arasında bir etkileşim kuvveti ortaya çıkar. Eşit yönlendirilmiş akımlara sahip iletkenler çeker, zıt yönlü akımlar iter.

Etkileşimin gücü Paralel iletkenlerin her birinin birim uzunluğu, akımların büyüklükleri ile orantılı ve aralarındaki mesafe ile ters orantılıdır. r onların arasında. İletkenlerin paralel akımlarla bu etkileşimi sol kuralla açıklanır. İki sonsuz doğrusal akıma etki eden kuvvet modülü ve aralarındaki mesafe şuna eşittir: r.