安培定律

更新时间:2023-12-17 11:37

安培定律(Ampere's law)是电流与电流之间磁相互作用的规律,于1820年由安培发现,是电磁学的基本定律之一。其内容为:两个元电流之间相互作用力的大小分别与它们的电流强度I1、I2以及两电流元长度ds1、ds2成正比,与其间的距离r12平方成反比。

公式

电流元I1ds1对相距r12的另一电流元I2ds2的作用力df12为

式中ds1、ds2的方向都是电流的方向;r12是从I1ds1指向I2ds2的径矢

安培定律可分为两部分。

其一是电流元Ids(即上述I1ds1)在r(即上述r12)处产生的磁场为

这是毕-萨-拉定律

其二是电流元Ids(即上述I2ds2)在磁场B中受到的作用力df(即上述df12)为

这是安培力公式。

发展简史

在H.C.奥斯特电流磁效应实验及其他一系列实验的启发下,A.-M.安培认识到磁现象的本质是电流,把涉及电流、磁体的各种相互作用归结为电流之间的相互作用,提出了寻找电流元相互作用规律的基本问题。为了克服孤立电流元无法直接测量的困难,安培精心设计了4个示零实验并伴以缜密的理论分析,得出了结果。但由于安培对电磁作用超距作用观念,曾在理论分析中强加了两电流元之间作用力沿连线的假设,期望遵守牛顿第三定律,使结论有误。上述公式是抛弃错误的作用力沿连线的假设,经修正后的结果。应按近距作用观点理解为,电流元产生磁场,磁场对其中的另一电流元施以作用力。

意义

安培定律与库仑定律相当,是磁作用的基本实验定律,它决定了磁场的性质,提供了计算电流相互作用的途径。

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