(15.3)--安培.pdf

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1、安培安培 安德烈安德烈玛丽玛丽安培安培（Andr-Marie Ampre，1775年1836 年），生于里昂一个富商家庭，安培小时候记忆力极强，数学才能出众。他对数学最着迷，13 岁就发表第一篇数学论文，论述了螺旋线。1802 年二月安培离开里昂去布尔格学院讲授物理学和化学，四月他发表一篇论述赌博的数学理论，显露出极好的数学根底，引起了社会上的注意。后来应聘在拿破仑创建的法国公学任职。1808 年安培任法国帝国大学总学监，1809 年任巴黎工业大学数学教授。1814 年当选为法国科学院院士。1824 年任法兰西学院实验物理学教授。1827 年当选为英国伦敦皇家学会会员。他还是柏林、斯德哥尔摩等

2、科学院的院士。1820 年七月二十一日丹麦物理学家奥斯特发现了电流磁效应。法国物理学界长期信奉库伦关于电、磁没有关系的信条，这个重大发现使他们受到极大的震动，以阿拉果(1786-1853)，安培等为代表的法国物理学家迅速作出反应。八月末阿拉果在瑞士听到奥斯特成功的消息，立即赶回法国，九月十一日就向法国科学院报告了奥斯特的实验细节.安培听了报告之后，第二天就重复了奥斯特的实验，并于九月十八月向法国科学院报告了第一篇论文，提出了磁针转动方向和电流方向的关系服从右手定则，以后这个定则被命名为安培定则。九月二十五日安培向科学院报告了第二篇论文，提出了电流方向相同的两条平行载流导线互相吸引，电流方向相反

3、的两皋平行载流导线互相排斥。十月九日报告了第三篇论文，阐述丁各种形状的曲线载流导线之间的相互作用。后来，安培又做了许多实验，并运用高度的数学技巧于 1826 年总结出电流元之间作用力的定律，描述两电流元之间的相互作用同两电流元的大小、间距以及相对取向之间的关系。后来人们把这个定律称为安培定律。十二月四日安培向科学院报告了这个成果。安培并不满足于这些实验研究的成果。1821年一月，他提出了著名的分子电流的假设，认为每个分子的圆电流形成十个小磁体，这是形成物体宏观磁性的原因。安培还对比了静力学和动力学的名称，第一个把研究动电的理论称为“电动力学，并于 1822 年出版了电动力学的观察汇编，1827

4、 年出版了电动力学理论。此外，安培还发现，电流在线圈中流动的时候表现出来的磁性和磁铁相似，创制出第一个螺线管，在这个基础上发明了探测和量度电流的电流计。安培在 18201827 年对电磁作用的研究中取得的重大成就包括：(1)发现了安培定则 奥斯特发现电流磁效应的实验，引起了安培注意，使他长期信奉库仑关于电、磁没有关系的信条受到极大震动，他全部精力集中研究，两周后就提出了磁针转动方向和电流方向的关系及从右手定则的报告，以后这个定则被命名为安培定则。(2)发现电流的相互作用规律 接着他又提出了电流方向相同的两条平行载流导线互相吸引，电流方向相反的两条平行载流导线互相排斥。对两个线圈之间的吸引和排斥

5、也作了讨论。(3)发明了电流计 安培还发现，电流在线圈中流动的时候表现出来的磁性和磁铁相似，创制出第一个螺线管，在这个基础上发明了探测和量度电流的电流计。(4)提出分子电流假说 他根据磁是由运动的电荷产生的这一观点来说明地磁的成因和物质的磁性。提出了著名的分子电流假说。安培认为构成磁体的分子内部存在一种环形电流分子电流。由于分子电流的存在，每个磁分子成为小磁体，两侧相当于两个磁极。通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的，它们产生的磁场互相抵消，对外不显磁性。当外界磁场作用后，分子电流的取向大致相同，分子间相邻的电流作用抵消，而表面部分未抵消，它们的效果显示出宏观磁性。安培的分子电流假说在

6、当时物质结构的知识甚少的情况下无法证实，它带有相当大的臆测成分；在今天已经了解到物质由分子组成，而分子由原子组成，原子中有绕核运动的电子，安培的分子电流假说有了实在的内容，已成为认识物质磁性的重要依据。(5)总结了电流元之间的作用规律安培定律 安培做了关于电流相互作用的四个精巧的实验，并运用高度的数学技巧总结出电流元之间作用力的定律，描述两电流元之间的相互作用同两电流元的大小、间距以及相对取向之间的关系。后来人们把这定律称为安培定律。安培第一个把研究动电的理论称为“电动力学”，1827 年安培将他的电磁现象的研究综合在电动力学现象的数学理论一书中。这是电磁学史上一部重要的经典论著，对以后电磁学的发展起了深远的影响。为了纪念他在电磁学上的杰出贡献，电流的单位“安培”以他的姓氏命名。安培和他的实验装置（导体间作用力）