Ньютон электричества: как Андре-Мари Ампер открыл закон взаимодействия электрических токов

Андре-Мари Ампер — известный физик XIX века, который исследовал взаимосвязи между электрическим током и магнитом. Полученные результаты легли в основу закона, позже названного по имени его создателя. Именно это открытие повлияло на многие разделы науки — от физики элементарных частиц до электротехники.

Детство и образование Андре-Мари Ампера

Андре-Мари Ампер родился в 1775 году в Лионе в семье уважаемого бизнесмена Жан-Жака Ампера и его жены Жанны Антуанетты Дезютье-Сарси Ампер. Отец получил хорошее образование: он увлекался философией, историей и древними языками. К рождению сына он собрал большую библиотеку.

В годы Французской революции в семье случилось несчастье. Отца Андре-Мари направили на службу в пригород Лиона. Там он стал местным судьей. Однако когда якобинцы захватили власть, Жан-Жак сопротивлялся — и был казнен. Новое правительство конфисковало практически все, что было у семьи. Денег не хватало, и Амперам приходилось экономить даже на еде.

Научная деятельность

В 1796 году Андре-Мари познакомился со своей женой Джули Каррон. Через три года будущий ученый нашел первую постоянную работу. Он получил должность репетитора по математике при парижской Политехнической школе.

Вскоре он возглавил кафедру физики в Бурке. Там Ампер написал труд «Рассуждения о математической теории игр». Благодаря ему ученый занял место на кафедре математики в уже родной Политехнической школе.

В начале 1800-х годов Андре-Мари Ампер также написал ряд сочинений по математическому анализу и теоретической физике. Работы получили мировое призвание. После смерти его жены в 1803 году Ампер попал под влияние Жанны Франсуазы, которая лишила его дома.

Некоторое время ученый был вынужден жить прямо в стенах Министерства внутренних дел. Сложное материальное положение побудило Ампера без перерыва работать в Консультативном бюро искусств и ремесел, а также взять на себя роль главного инспектора университета. В 1814 году Ампера избрали во Французскую академию наук.

Главные открытия Ампера: закон о магнетизме

В те же годы Андре-Мари Ампер начал изучать электродинамику. В 1820 году он установил, как магнитное поле действует на магнитную стрелку. Ампер заметил, что большой магнит состоит из множества маленьких. Ученый также выявил, что магнетизм имеет электрическое происхождение и тесно связан с электрическими процессами.

Он обнаружил, что магнитное поле Земли влияет на движущиеся проводники с током. Физик предложил применять это явление, чтобы передавать сигналы. Все наблюдения легли в основу закона Ампера: параллельные проводники, в которых электрические токи текут в одном направлении, притягиваются, когда как в противоположные — отталкиваются.

В 1820-е годы Андре-Мари Ампер открыл магнитный эффект соленоида — то есть катушки, на которую намотана проволока. Он доказал теорему о циркуляции магнитного поля и показал, что железо без тока перестает притягивать магниты, когда как сталь еще долго сохраняет подобный эффект.

Открытия Ампера пришлись на век, когда еще не существовало приборов для распознавания электросигналов. Однако протягивать каждый отдельный провод отнимало много времени и сбережений. Тогда Андре-Мари собрал электромагнитный телеграф и коммутатор, который передавал ток через специальные датчики.

Благодаря ученому также появились термины «кинематика» и «кибернетика». Ампер внес вклад и в химию: независимо от Амедео Авогадро он вывел закон молярных объемов газов и пытался систематизировать элементы по их свойствам.

Еще одним открытием стал амперметр. Это прибор, который измеряет силу тока. Спустя почти 50 лет после смерти Ампера, на Международном конгрессе электриков в в Париже, эта физическая величина получила название в честь ученого — ампер.

Последние годы жизни

В 1824 году Андре-Мари Ампер занял место профессора экспериментальной физики в Колледж де Франс. Работы было много, и она была изнурительной. В последней командировке в 1836 году физик тяжело заболел пневмонией. Андре-Мари Ампер скончался по дороге в Марсель в возрасте 61 года.