Ампера Закон

АМПЕРА ЗАКОН, закон механического (пондеромоторного) взаимодействия двух электрических токов, текущих в малых отрезках проводников, находящихся на некотором расстоянии друг от друга. Установлен А. М. Ампером в 1820 году.

Согласно Ампера закону, сила F₁₂, действующая со стороны первого отрезка проводника Δl₁на отрезок Δl₂ (рис.), равна:

Радиус-вектор r₁₂ считается направленным от Δl₁ к Δl₂, отрезкам приписываются направления текущих в них токов I₁ и I₂; ?₁ - угол между векторами Δl, и r12’; ?₂ - Угол между вектором Δl₂ и перпендикуляром n к плоскости S, содержащей Δl₁ и r₁₂ (направление n совпадает с поступательным движением правого буравчика при вращении его рукоятки в плоскости S от Δl₁ к r₁₂); k - коэффициент, зависящий от выбора системы единиц (в системе единиц Гаусса k = 1/с², где с - скорость света в вакууме, в СИ k = μ₀/4π, где μ₀ = 4π• 10 ^-7 Гн/м магнитная проницаемость вакуума).

Сила взаимодействия двух проводников с токами (элементов тока) не является центральной: направление F₁₂ не совпадает с прямой, соединяющей отрезки. Эта сила перпендикулярна Δl₂ и лежит в плоскости S. Направление силы определяется правилом буравчика: при вращении рукоятки буравчика от Δl₂ к n поступательное движение буравчика указывает направление F₁₂.

Сила F₂₁, с которой второй элемент тока действует на первый, выражается формулой, аналогичной (1). В общем случае произвольно ориентированных векторов Δl₁ и Δl₂ векторы F₁₂ и F₂₁ не лежат на одной прямой и не удовлетворяют принципу равенства действия и противодействия. В случае параллельных проводников силы взаимодействия стремятся сблизить проводники, если токи текут в них в одном направлении, и удалить их друг от друга, если токи текут в противоположных направлениях.

Ампера законом называют также формулу, определяющую силу F, с которой магнитное поле, характеризуемое вектором магнитной индукции В, действует на элементарный отрезок проводника Δl, по которому течёт электрической ток силой I:

где ? - угол между направлениями Δl и В. В системе единиц Гаусса k = 1/с, в СИ k=1. Формула (2) получается из формулы (1), если в ней выделить часть, не содержащую величин, относящихся ко второму элементу тока, и под В понимать магнитную индукцию, создаваемую первым элементом в точке, где расположен второй элемент тока (смотри Био-Савара закон).