1821年初,安培提出著名的假說:物體內部的分子中均帶有回旋電流,這形成了宏觀磁性。這一假說在70年後被證明,由此可知安培在電流磁性等方麵的卓越思想。
我們平常總說“電流”,這一概念是安培提出的。在奧斯特與安培之前,電學主要停留在靜力範圍內。安培首先提出“電動力學”,用以指明此學科是研究電荷的運動問題。庫侖定律是電靜力學中的基本規律,安培定律是電的動力學中的基礎法則。
電動力學是從安培手中誕生的。
在他之前的奧斯特隻是發現了一個現象,安培卻能在此基礎上迅速發展,在4個月的時間內由實踐到理論,誕生新的學科,可見他是一名理論與實踐能力均十分優秀的物理學家。
他敏銳地推廣研究了電流與電流的相互作用,導出係列規律。
安培提出,不但磁針受電流周圍的力的作用,電流自己也互相發生作用。電流元之間的作用力與距離平方成反比,這奠定了電動力學的基礎,由電流所生的力歸結到平方反比定律,因此同萬有引力及磁極間、電荷間的力一致了。這邁出了“場物理學”的一步。
安培於1775年出生在富裕的商人之家。在法國大革命時期,安培的父親被處決,所以安培養成了孤獨鬱寡的性格。
他是一位愛陷入沉思的教授。有一次,皇帝邀請他參加宴會,他竟然忘記了。
在奧斯特的發現提出後,安培提出了磁針轉動方向與電流方向相關判定的右手定則。繼而,安培討論了平行截流導線間的相互作用。1820年下半年,著名的安培定律提出。
安培在實驗中發現,直流電對小磁針有作用,但是圓形導線和矩形導線形成的電流回路對小磁針也有磁力作用。安培利用地球的磁性和電流結合的原理,用圓電流來解釋地球磁性的產生,這很有創見。
有一次,物理學家阿拉戈去安培家拜訪,看到安培的桌子上放著伏特電堆做成的電源,還有許多儀器。
安培向他解釋說,在磁針上空有一條導線,通電之後,導線產生的磁力會使磁針偏轉。
這就是奧斯特實驗。
安培又說:“現在,我這裏有一個線圈,我將這線圈通電,可以看到一個現象”。
線圈通電後,安培用磁鐵和線圈相作用。阿拉戈看到後有所醒悟地說:“看來,線圈也可以成為磁鐵”。
“不錯”,安培說,“正是電流通過線圈,線圈的兩端產生了磁力線,改變電流方向也就改變了電磁鐵的兩極。”
實驗繼續下去,通電的線圈把金屬中的鐵質物品都吸引住了,桌麵上的鐵屑,鐵釘之類物品紛紛向“磁鐵”靠攏,被通電線圈牢牢吸住。
安培突然間把電源關閉,電流不存在了,隻見通電線圈上吸附著的鐵釘之類的物品紛紛落下。
安培就這樣發明了電磁鐵。
電磁鐵靈活易用,對人類生活產生巨大影響。這是電磁理論的一個簡單應用,可見電磁學應用的重要性和社會價值。