Закон Ампера. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Закон Ампера - закон взаимодействия пост. токов. Установлен Анри Ампером в 1820 году. Согласно закону Ампера, сила

, действующая со стороны одного элементарного "отрезка тока"

на другой

, убывает обратно пропорционально квадрату расстояния между ними r₁₂ и в среде с магнитной проницаемостью μ может быть представлена в виде

(1)

Входящие в (1) элементарные отрезки токов являются частями замкнутых контуров, поскольку постоянные электрические токи всегда чисто соленоидальные (вихревые). Поэтому закон Ампера в форме (1) имеет лишь вспомогательный смысл, приводя к правильным (подтверждаемым на опыте) значениям силы только после интегрирования (1) по замкнутым контурам l₁ и l₂. Например, в общем случае элементарные силы между двумя отрезками токов оказываются невзаимными:

, однако при переходе к замкнутым контурам эта невзаимность устраняется. Из закона Ампера следует, в частности, что два прямых провода с токами I₁ и I₂, текущими параллельно или антипараллельно друг другу на расстоянии d, соответственно притягиваются или отталкиваются с силой (на единицу длины), равной

А два плоских контура с токами I₁ и I₂ на расстояниях, существенно превышающих их размеры, взаимодействуют между собой как два магнитных диполя и т. д. Из закона Ампера и закона Био - Савара вытекает выражение для силы, действующей на ток в заданном внешнем магнитном поле B = μ_aН (Н-напряжённость магнитного поля, В - магнитная индукция),

. Отсюда в случае произвольно распределённых токов с объёмной плотностью

для силы на единицу объёма

получается

Величину (2) называют силой Ампера, а в случае конвективного тока, обусловленного движением заряженных частиц,

(

- скорость,

- объёмная плотность заряда), она известна как Лоренца сила.

Иногда законом Ампера называют интегральное соотношение

4p*I,
где I-полный ток, протекающий через поверхность, ограниченную замкнутым контуром С. Это соотношение аналогично Гаусса теореме в электростатике.

Нестыковки закона Ампера с фактически замеренными величинами и парадоксы электродинамики объясняются тем, что этот закон основан на принципе дальнодействия Ньютона, который не имеет места в реальном физическом мире. Реально взаимодействуют не электрические токи, а токи порождают магнитное и электрические (потенциальное и вихревое) поля, которые в свою очередь воздействуют на движущиеся заряды электрического тока. То есть процесс взаимодействия токов, как минимум, двухстадийный ток -> поле -> ток.

Литература по закону Ампера

Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.