Розширенняі поглиблення досліджень електричних явищ привели до відкриття і вивченнянових властивостей електричного струму. У 1820 р. були опубліковані і продемонстровані досліди Г. X. Ерстеда по спостереженню дії струму на магнітну стрілку, порушиливеликий інтерес серед учених різних країн і отримали в їхніх працях подальшіпоглиблення і розвиток.
Невелика(Менше 5 сторінок) брошура Ерстеда В«Досліди, що стосуються дії електричногоконфлікту на магнітну стрілку В»викликала сенсацію серед європейських фізиків.
Заслуговуєуваги висновок Ерстеда про те, що В«електричний конфліктВ» (тобто зустрічнарух позитивної і негативної В«електричної матеріїВ») в провідникуВ«... Не обмежений провідної дротом, але має обширну сферу активностінавколо цього дроту ... Цей конфлікт утворює вихор навколо дроту В».
Очевидно,що Ерстед помилявся, вважаючи, що на магнітну стрілку дієзіткнення різнорідних електрики. Але про зв'язок між електричними і магнітнимиявищами Ерстед висловлював припущення в одній зі своїх праць, виданому щев 1812 р.: В«Слід випробувати, не виробляє чи електрику в своїй самоїприхованої стадії небудь дій на магніт, як такої В».
Незабаромпісля опублікування цієї брошури (в 1820 р.) німецький фізик Йоганн X. С. Швейггера (1779-1857 рр..) Запропонував використовувати відхилення магнітної стрілкиелектричним струмом для створення першого вимірювального приладу - індикатораструму.
Йогоприлад, що отримав назву В«мультиплікатораВ» (тобто помножуючого) представлявсобою магнітну стрілку, вміщену всередині рамки, що складається з витківдроту. Однак внаслідок впливу земного магнетизму на магнітну стрілкумультиплікатора його свідчення були неточними.
Амперв 1821 р. показав можливість усунення впливу земного магнетизму за допомогоюастатичними пари, що представляє собою дні магнітні стрілки, укріплені назагальної мідної осі й розташовані паралельно один одному, з полюсами, оберненимив протилежні сторони.
В1825 флорентійський професор Леопольдо Побили (1784-1835 рр..) Скомбінувавастатична пару з мультиплікатором і влаштував таким чином більш чутливийприлад - прообраз гальванометра.
В1820 Д. Ф. Араго було виявлено нове явище - намагнічування провідникапротікає по ньому струмом. Якщо мідний дріт, поєднана з полюсамивольтова стовпа, поринала в залізні ошурки, то останні рівномірно до неїприлипали. При виключенні струму тирсу відставали. Коли Ара го брав замістьмідного дроту залізну (з м'якого заліза), то вона тимчасово намагнічується.Шматочок стали при такому намагнічуванні ставав постійним магнітом.
Зарекомендації Ампера Араго замінив прямолінійну дріт дротяної спіраллю,при цьому намагнічування голки, вміщеній всередині спіралі, посилювалося. Так бувстворений соленоїд. Досліди Араго вперше довели електричну природу магнетизмуі можливість намагнічування стали електричним струмом.
Впроцесі досліджень Араго виявив (в 1824 р.) ще одне нове явище, назване їм В«магнетизмом обертанняВ» і полягало в тому, що при обертанніметалевої (мідної) пластини, що знаходиться над магнітною стрілкою (або підній), остання також приходить в обертання. Пояснити це явище не змогли нісам Араго, ні Ампер. Правильне пояснення цього явища було дано Фарадеємтільки після відкриття явища електромагнітної індукції.
Новимкроком від якісних спостережень дії струму на магніт до визначеннякількісних залежностей стало встановлення французькими вченими ЖаномБатистом Біо (1774 - 1862 рр..) І Феліксом Саварен (1791 - 1841 рр..) Законудії струму на магніт.
Провівширяд експериментів, вони встановили (1820 р.) наступне: В«якщо необмеженої довжини дріт з проходящнм по ньому вольта струмом діє на частинкупівнічного або південного магнетизму, що знаходиться на відомій відстані від серединидроти, то рівнодіюча всіх сил, що виходять з дроту, спрямованаперпендикулярно до найкоротшій відстані частинки від проводу, і загальну діюдроти на будь-який (південний йди північний) магнітний елемент обернено пропорційновідстані останнього до проводу В».
Виявленнятангенціальної складової сили дозволило пояснити обертальний характерруху провідника щодо магніту. Французький вчений П'єр Симон Лаплас(1749-1827 рр..) Показав згодом, що сила дії, створювана невеликимділянкою провідника, змінюється обернено пропорційно квадрату відстані.
Найважливішенаукове і методологічне значення в розширенні дослідження нових явищмали праці одного з найбільших французьких учених - Андре Марі Ампера(1775-1836 рр..), Які заклали основи електродинаміки.
Ампербув незвичайно обдарованим від природи людиною. Незважаючи на те що йому недовелося вчитися в школі, у нього не було вчителів, крім його батька - вельмиутвореного комерсанта, він з разючою завзятістю, самостійноопановуючи знаннями, став одним з найосвіченіших людей свого часу.
Фізикаі математика, астрономія та хімія, зоологія та філософія - у всіх цих наукахяскраво проявилися енциклопедичні знання Ампера. Йому було всього 13 років, коливін представив у Ліонську Академію наук, літератури і мистецтва свою першуматематичну роботу. До 14 років він вивчив усі 20 томів знаменитоїВ«ЕнциклопедіїВ» Дідро і Д'Аламбера, а до 18-ти - досконало вивчив праці Л.Ейлера, Д. Боріуллі і Ж. Лагранжа, знав латинь і кілька іноземних мов.
Особистажиття Ампера була сповнена трагічних подій: 18-річним юнаком, він був враженийстратою на гільйотині його батька, як прихильника жирондистів (1793 р.), через кілька років він поховав кохану дружину; вельми сумною була доля його доньки -це викликало серйозну серцеву хворобу, яка звела його в могилу.
Аленезважаючи на величезну нервову напругу, Ампер зумів знайти в собі сили, щобневпинно займатися фундаментальними науковими дослідженнями і зробитинемеркнучий внесок у скарбницю світової цивілізації.
Йогодослідження в області електромагнетизму відкрили нову сторінку в історіїелектротехніки. І при вивченні цих явищ яскраво проявилися вражаючіздатності Ампера.
Вінвперше дізнався про досліди Ерстеда на засіданні Паризької Академії наук, де їхповторив під час свого повідомлення Араго. Разом із замилуванням Ампер інтуїтивновідчув важливість цього відкриття, хоча раніше він не займався вивченнямелектромагнітних явищ.
Ірівно через тиждень (всього через тиждень!) 18 вересня 1820 Ампер виступає на засіданні Академії з доповіддю про взаємодію струмів і магнітів, а потіммайже поспіль - тиждень за тижнем (засідання Академії наук проводилисьщотижня) він викладає перед найбільшими французькими вченими результатисвоїх експериментальних і теоретичних узагальнень, які пізніше буливідображені в його знаменитій праці з електродинаміки.
Водному з листів Ампер підкреслює, що він В«створив нову теорію магніту, що зводитьвсі явища до явищ гальванізму В». Разюча логіка його узагальнень: якщоток - це магніт, то два струму повинні взаємодіяти подібно магнітів. Теперце здається очевидним, але до Ампера ніхто так чітко на це не вказав. Блискучіпізнання в галузі математики дозволили Амперу теоретично узагальнити своїдослідження та сформулювати відомий закон, що носить його ім'я.
Заслуговуєуваги філософську працю Ампера В«Досвід філософії наук, або аналітичневиклад природної класифікації всіх людських знань В»(1834 р.). У наш час видано багато праць, присвячених наукознавства В«науці про наукахВ». СвоєїВ«КласифікацієюВ» Ампер більше ста років тому заклав основи цієї важливої вЂ‹вЂ‹областінаукових знань.
Розглянемобільш детально роботи Ампера в області електромагнетизму.
Відзначимоперш за все, що Ампером вперше були введено термін В«електричний струмВ» тапоняття про направлення електричного струму. До речі, це він запропонував вважати занапрямок струму "рух позитивного електрики" (від плюса домінусу у зовнішній ланцюга).
Спостерігаючивідхилення магнітної стрілки під впливом протікає по провіднику струму, Амперзумів сформулювати правило, що дозволяє визначити напрямок відхил...
