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安培定律的計算方法

生活 更新时间:2024-09-17 19:20:20
前言

安培定律的計算方法(電動力學先創者)1

2023年1月20日,是法國物理學家、化學家和數學家安德烈·瑪麗·安培的248歲誕辰。他最主要的成就是1820~1827年對電磁作用的研究,他被麥克斯韋譽為“電學中的牛頓”。在電磁作用方面的研究成就卓著。電流的國際單位安培即以其姓氏命名。

安培/A

安培,簡稱安,符号A。為紀念法國物理學家A.安培而命名,他在1820年提出了著名的安培定律。1881年,在巴黎召開的第一屆國際電學會議決定用安培命名電流單位。1908年在倫敦舉行的國際電學大會上,定義1秒時間間隔内從硝酸銀溶液中能電解出1.11800.02毫克銀的恒定電流為1安培,又稱國際安培。1946年,國際計量委員會(CIPM)提出定義為:在真空中,截面積可忽略的兩根相距1米的平行而無限長的圓直導線内,通以等量恒定電流,導線間相互作用力在1米長度上為2×10-7牛時,則每根導線中的電流為1安培,又稱絕對安培。該定義經1948年第9屆國際計量大會(CGPM)通過。

人物生平及主要成就

1775年安培出生在法國裡昂,據說很小的時候就被發現才智出衆。安培的父親一開始曾教他學習拉丁文,但很快就發現安培的數學才能尤其出衆,而轉教其數學。但安培為了學習歐拉與伯努利的著作,還是堅持完成了拉丁文的學習。據安培自己後來回憶說,他的所有數學知識在18歲的時候就已經基本完成了。安培的興趣很廣泛,對曆史、旅行、詩歌、哲學及自然科學等多方面都有涉獵。

1801年他被聘為博各學院物理學與化學教授,為此不得不與年幼的兒子及生病的妻子分離。

1802年他在布雷斯地區布爾格中央學校任物理學和化學教授。

1804年他開始在巴黎科技工藝學校任教,并在1807年成為那裡的數學教授。在這期間他發表了一些概率論及數學分析方面的論文。

1808年被任命為法國帝國大學總學監,此後一直擔任此職。

1814年被選為帝國學院數學部成員;1819年主持巴黎大學哲學講座。

1820年,奧斯特發現電流磁效應,安培馬上集中精力研究,幾周内就提出了安培定則即右手螺旋定則。随後很快在幾個月之内連續發表了3篇論文,并設計了9個著名的實驗,總結了載流回路中電流元在電磁場中的運動規律,即安培定律。

1821年安培提出分子電流假設,第一次提出了電動力學這一說法。

1824年擔任法蘭西學院實驗物理學教授。

1836年,安培于法國去世。

安培定律與安培定則

安培定律的計算方法(電動力學先創者)2

安培定律是電流與電流之間磁相互作用的規律,是電磁學的基本定律之一。其内容為:兩個元電流之間相互作用力的大小分别與它們的電流強度I₁、I₂以及兩電流元長度dL₁、dL₂成正比,與其間的距離r₁₂平方成反比。

安培定律的計算方法(電動力學先創者)3

安培定則是表示電流和電流激發磁場的磁感線方向間關系的定則,也叫右手螺旋定則。直線電流的安培定則用右手握住導線,讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一緻,那麼彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環繞方向;環形電流的安培定則讓右手彎曲的四指和環形電流的方向一緻,那麼伸直的大拇指所指的方向就是環形電流中心軸線上磁感線的方向。

現實意義

安培這一單位與瓦特平衡和歐姆定律中的單位伏特、歐姆相聯系。而在約瑟夫森效應和量子霍爾效應中也都各自有所應用。建立一安培的技術已經能夠達到10的逼近誤差。

人物轶事

安培思考科學問題專心緻志,據說有一次,安培正慢慢地向他任教的學校走去,邊走邊思索着一個電學問題。經過塞納河的時候,他随手揀起一塊鵝卵石裝進口袋。過一會兒,又從口袋裡掏出來扔到河裡。到學校後,他走進教室,習慣地掏懷表看時間,拿出來的卻是一塊鵝卵石。原來,懷表已被扔進了塞納河。

最後,讓我們共同紀念這位偉大的物理學家、化學家和數學家,感謝他為人類物理學研究所做出的貢獻。

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