1. 安培对人类作出了哪些贡献
安培定则
安培定则表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则,也叫右手螺旋定则。
(1)直线电流的安培定则 用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
(2)环形电流的安培定则 让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,那么伸直的大拇指所指的方向就是环形电流中心轴线上磁感线的方向。
直线电流的安培定则对一小段直线电流也适用。环形电流可看成许多小段直线电流组成,对每一小段直线电流用直线电流的安培定则判定出环形电流中心轴线上磁感强度的方向。叠加起来就得到环形电流中心轴线上磁感线的方向。直线电流的安培定则是基本的,环形电流的安培定则可由直线电流的安培定则导出,直线电流的安培定则对电荷作直线运动产生的磁场也适用,这时电流方向与正电荷运动方向相同,与负电荷运动方向相反。
(3)通电螺线管磁场磁感线的分布
用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向与电流方向一致,那么大拇指所指的方向就是螺线管内部的磁感线的方向,也就是,大拇指指向通电螺线管的N极。
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安培滴定法
利用电解池中电流的变化指示滴定终点的电滴定分析方法。分为一个极化电极的安培滴定法和两个极化电极的安培滴定法。用滴汞电极为极化电极的一个极化电极的安培滴定法称为极谱滴定法。两个极化电极的安培滴定法称为死停终点法或双安培滴定法。
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安培力(Ampere's force)
磁场对电流的作用力。电流元|d|在外磁场B中受到的作用力为F=BI|d|安培力的方向由|d| 和 B按右手螺旋定则确定,安培力的大小为F=BI|d|sina,其中a是|d|和B之间的夹角。磁场对任意载流导线的作用力是各电流元受力的矢量和。安培力公式是关于电流元之间相互作用力的安培定律的一部分。安培力是磁场对运动电荷的洛伦兹力的宏观表现。
1、磁场对电流的作用
用条形磁铁可以在一定的距离内吸起较小质量的铁块,巨大的电磁铁却能吸起成吨的钢块,表明磁场有强有弱,如何表示磁场的强弱呢?我们利用磁场对电流的作用力——安培力来研究磁场的强弱。
2、决定安培力大小的因素有哪些?
(1)与电流的大小有关
垂直于磁场方向的通电直导线,受到磁场的作用力的大小眼导线中电流的大小有关,电流大,作用力大;电流小,作用力也小。
(2)与通电导线在磁场中的长度有关
垂直于磁场方向的通电直导线,受到的磁场的作用力的大小限通电导线在磁场中的长度有关,导线长、作用力大;导线短,作用力小。
(3)与导线在磁场中的放置方向有关
保持电流的大小及通电导线的长度不变,改变导线与磁场方向的夹角,当夹角为0°时,导线不动,即电流与磁场方向平行时不受安培力作用;当夹角增大到90°的过程中,导线摆角不断增大,即电流与磁场方向垂直时,所受安培力最大;不平行也不垂直时,安培力大小介于0°和最大值之间.
3、磁感应强度
用L表示通电导线长度,I表示电流,保持电流和磁场方向垂直,通电导线所受的安培力大小FIL
用B表示这一比值,有B=F/IL .B的物理意义为:通电导线垂直置于磁场同一位置,B值保持不变;若改变通电导线的位置,B值随之改变。表明B值的大小是由磁场本身的位置决定为.对于电流和长度相同的导线,放置在B值大的位置受的安培力F也大,表明磁场强。放在B值小的位置受的安培力F也小,表明磁场弱.因而我们可以用比值B=F/IL 来表示磁场的强弱.把它叫做磁感应强度。
2. 安培的贡献是什么
奥斯特的电流磁效应的发现报告,很快被译成法文、英文和德文公开发表出来,并引起科学界的极大重视,纷纷转向这方面的讨论和研究,特别是当时的法国巴黎,成了研究中心。这个时候正在国外旅游的法国物理学家阿拉果立即从瑞士返回巴黎,向法国科学院报告了奥斯特这一伟大发现的详细情况。阿拉果的报告,引起了法国科学界强烈的反响。做出异乎寻常的反应的是在科学上极其敏感的科学家安培等人。
安培出生于法国里昂的一个商人家庭,从小就表现出惊人的记忆力和非凡的数学才能,完全靠自学获得全面的教育。1793年,他父亲被雅各宾党人处死,之后他妻子去世,这些打击使他一度陷入悲伤和苦闷。但对数学和自然科学的热爱使他又振作起来。在听到阿拉果对奥斯特发现的介绍后,他迅速重复了奥斯特的实验并加以发展。在1820年9月18日、9月25日和10月9日科学院召开的会议上报告了他的重要发现。在随后的几年里,他深入系统地研究了电磁学现象,提出安培力公式和分子电流假说。麦克斯韦把安培誉为“电学中的牛顿”。
安培在9月18日提出了磁针转动方向与电流方向的关系服从右手定则,即现在所称的安培右手定则。既然电流可以像磁石那样吸引或排斥磁针,那么两段电流是否也像两块磁石那样相互作用呢?在9月25日的报告里,安培用实验证明了两根平行载流导线,当电流方向相同时,相互吸引;当电流方向相反时,相互排斥。安培认为,磁作用本质上可归结为电流间的作用。在10月9日的报告里,安培报告了他对各种弯曲载流导线相互作用的实验研究结果。
在法国科学院10月30日的会议上,法国科学家比奥和萨伐尔报告了载流长直导线对磁针作用力的实验结果。他们发现,这一作用力正比于电流强度,反比于它们之间的距离,作用力的方向则垂直于磁针到直导线的连线。拉普拉斯假设电流的作用归结为电流元独立作用之和,比—萨定律才被表示为微分形式。
在随后的3个月里,安培集中研究了电流元之间相互作用力。为测定这种作用力,他以精巧的实验技巧和高超的数学能力设计了4个“示零实验”。在对实验结果进行分析和综合后,他于12月4日提出任意2个电流元之间作用力的公式,即安培力公式。
安培是一个分子论者。在菲涅耳的批评和启示下,1821年1月,他提出了分子电流假说。他认为,物体内部每个分子中的以太和两种电流质的分解,会产生环绕分子的圆电流,形成小磁体;当有外部磁力作用时,它们呈规则排列,使物体呈现磁性。
类比于静力学和动力学的区别,安培首次把研究动电现象的理论称为“电动力学”。
其实安培本应该建立“首先发现电磁感应”的不朽功勋的。1832年法拉第宣布他发现了电磁感应之后,安培声称,实际上他在1822年就已经发现了一个电流能够感应出另一个电流。
那为什么安培未能发现电磁感应?
正如安培所言,早在1822年,他与德莱里弗在日内瓦做的实验便证明了感应能够产生电流。他们用铜环和马蹄形磁铁做实验。在实验中,他们两人都已清楚地观察到由于感应引起的吸引和排斥,使铜环发生偏转。
当时,法拉第及其他研究者们正热切期望和努力探索着电磁感应效应,安培本应该对他的发现大加宣传,但是安培却没有这样做。那么,安培为什么没有利用这一发现以获得他显然渴望得到的不朽声誉呢?在这一点上,各家众说纷纭。罗斯把原因归结为德莱里弗的年轻和缺乏经验,以至于在描述这个实验时没有强调感应电流;而安培则是由于疏忽,没有将他的发现探究到底。布伦德尔则简单地认为安培没有考虑1822年的实验结果,因为他坚持的是分子电流的学说。霍夫曼则解释为:安培发现感应现象,被他同时作出的关于同一导线上的电流元之间相互排斥的“发现”所掩盖,使得安培忽视了感应现象。
其实,布伦德尔的陈述基本上是正确的,但令人难以理解,因为他没有指出隐藏在安培行动背后的原因。
1821年9月,法拉第发现通电导线能绕磁铁旋转。不久,他又创制了著名的电磁旋转器,并发表了批评安培理论的论文。对于新的发现和法拉第的批评,安培不能无动于衷,因为两者似乎都触动了他的新学说的基础。此时,分子电流说对安培已变得极为重要,因此他决不能放弃它。这就导致了他对自己的电磁感应的发现极度轻视。实际上,当德莱里弗宣读安培对该实验的叙述时,安培就在日内瓦,当时他是完全能够作出修正,然而他没有这样做。而对德莱里弗发表在《化学年鉴》上的文章他曾作过一些更改,但却没有修改对感应的叙述。这些事实为我们考察安培当时如何理解和对待感应实验提供了重要的线索。
在当时,安培为了保护他的分子电流理论,很想把同轴电流说否定掉。所以他把实验中由感应所产生的同轴电流也试图解释为分子电流。
安培未能发现电磁感应的原因是安培把他的分子电流理论看得太重要了,而电磁感应只是他最后才希望发现的事情。如果他承认他已经在实验中产生的同轴电流,那就会把他珍贵的理论置于无立足之地。因此,他做了他不得不做的事。他把他原来用以在同轴电流和分子电流之间作出选择的(1821年完成的)实验变成了一项毫无意义的练习。他1822年的实验结论表明:无论他观察到什么,他都会坚持把它解释成分子电流,或者至少是分子大小的电流存在的证据。他完完全全成了自己理论的囚徒。
试想,如果安培把他的理论暂时放一下,而将他1822年在日内瓦做的实验全部准确地公布出来,那么,法拉第肯定会重复这个实验,而且凭着他的实验天资,会马上从中探索出用电流产生感应电流的必要条件,原电流和感应电流的方向,以及其他所有的与他在1831年独立作出的电磁感应发现中得出的结果相似的结论。这样,电磁感应有可能会提早几年得到发现,而安培也就会得到“最早发现者”的荣誉,用不着在1832年恳求分享这一荣誉了。这里人们也许可以吸取重要的教训。
钝化
钝化,是使金属表面转化为不易被氧化的状态,而延缓金属的腐蚀速度的方法。另外,一种活性金属或合金,其中化学活性大大降低,而成为贵金属状态的现象,也叫钝化。金属的钝化也可能是自发的过程(如在金属的表面生成一层难溶解的化合物,即氧化物膜)。在工业上是用钝化剂(主要是氧化剂)对金属进行钝化处理,形成一层保护膜。
3. 安培在物理学领域的重要贡献
安培最主要的成就是1820~1827年对电磁作用的研究。 ①发现了安培定则 奥斯特发现电流磁效应的实验,引起了安培注意,使他长期信奉库仑关于电、磁没有关系的信条受到极大震动,他全部精力集中研究,两周后就提出了磁针转动方向和电流方向的关系及从右手定则的报告,以后这个定则被命名为安培定则。 ②发现电流的相互作用规律 接着他又提出了电流方向相同的两条平行载流导线互相吸引,电流方向相反的两条平行载流导线互相排斥。对两个线圈之间的吸引和排斥也作了讨论。 ③发明了电流计 安培还发现,电流在线圈中流动的时候表现出来的磁性和磁铁相似,创制出第一个螺线管,在这个基础上发明了探测和量度电流的电流计。 ④提出分子电流假说 他根据磁是由运动的电荷产生的这一观点来说明地磁的成因和物质的磁性。提出了著名的分子电流假说。安培认为构成磁体的分子内部存在一种环形电流——分子电流。由于分子电流的存在,每个磁分子成为小磁体,两侧相当于两个磁极。通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的,它们产生的磁场互相抵消,对外不显磁性。当外界磁场作用后,分子电流的取向大致相同,分子间相邻的电流作用抵消,而表面部分未抵消,它们的效果显示出宏观磁性。安培的分子电流假说在当时物质结构的知识甚少的情况下无法证实,它带有相当大的臆测成分;在今天已经了解到物质由分子组成,而分子由原子组成,原子中有绕核运动的电子,安培的分子电流假说有了实在的内容,已成为认识物质磁性的重要依据。 ⑤总结了电流元之间的作用规律——安培定律 安培做了关于电流相互作用的四个精巧的实验,并运用高度的数学技巧总结出电流元之间作用力的定律,描述两电流元之间的相互作用同两电流元的大小、间距以及相对取向之间的关系。后来人们把这定律称为安培定律。安培第一个把研究动电的理论称为“电动力学”,1827年安培将他的电磁现象的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中。这是电磁学史上一部重要的经典论著。为了纪念他在电磁学上的杰出贡献,电流的单位“安培”以他的姓氏命名。
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4. 安培的事迹是怎么样的
安培(André Marie Ampè 1775~1836年),法国物理学家,对数学和化学也有贡献。1775年1月22日生于里昂一个富商家庭。年少时就显出数学才能。他的父亲信奉J.J.卢梭的教育思想,供给他大量图书,令其走自学的道路,于是他博览群书,吸取营养;卢梭关于植物学的著作燃起了他对科学的热情。
科学成就
1.安培最主要的成就是1820~1827年对电磁作用的研究。
①发现了安培定则
奥斯特发现电流磁效应的实验,引起了安培注意,使他长期信奉库仑关于电、磁没有关系的信条受到极大震动,他全部精力集中研究,两周后就提出了磁针转动方向和电流方向的关系及从右手定则的报告,以后这个定则被命名为安培定则。
②发现电流的相互作用规律
接着他又提出了电流方向相同的两条平行载流导线互相吸引,电流方向相反的两条平行载流导线互相排斥。对两个线圈之间的吸引和排斥也作了讨论。
③发明了电流计
安培还发现,电流在线圈中流动的时候表现出来的磁性和磁铁相似,创制出第一个螺线管,在这个基础上发明了探测和量度电流的电流计。
④提出分子电流假说
他根据磁是由运动的电荷产生的这一观点来说明地磁的成因和物质的磁性。提出了著名的分子电流假说。安培认为构成磁体的分子内部存在一种环形电流——分子电流。由于分子电流的存在,每个磁分子成为小磁体,两侧相当于两个磁极。通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的,它们产生的磁场互相抵消,对外不显磁性。当外界磁场作用后,分子电流的取向大致相同,分子间相邻的电流作用抵消,而表面部分未抵消,它们的效果显示出宏观磁性。安培的分子电流假说在当时物质结构的知识甚少的情况下无法证实,它带有相当大的臆测成分;在今天已经了解到物质由分子组成,而分子由原子组成,原子中有绕核运动的电子,安培的分子电流假说有了实在的内容,已成为认识物质磁性的重要依据。
⑤总结了电流元之间的作用规律——安培定律
安培做了关于电流相互作用的四个精巧的实验,并运用高度的数学技巧总结出电流元之间作用力的定律,描述两电流元之间的相互作用同两电流元的大小、间距以及相对取向之间的关系。后来人们把这定律称为安培定律。安培第一个把研究动电的理论称为“电动力学”,1827年安培将他的电磁现象的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中。这是电磁学史上一部重要的经典论著。为了纪念他在电磁学上的杰出贡献,电流的单位“安培”以他的姓氏命名。
他在数学和化学方面也有不少贡献。他曾研究过概率论和积分偏微方程;他几乎与H戴维同时认识元素氯和碘,导出过阿伏伽德罗定律,论证过恒温下体积和压强之间的关系,还试图寻找各种元素的分类和排列顺序关系。
3.“电学中的牛顿”
安培将他的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中,成为电磁学史上一部重要的经典论著。麦克斯韦称赞安培的工作是“科学上最光辉的成就之一,还把安培誉为“电学中的牛顿”。
安培还是发展测电技术的第一人,他用自动转动的磁针制成测量电流的仪器,以后经过改进称电流计。
安培在他的一生中,只有很短的时期从事物理工作,可是他却能以独特的、透彻的分析,论述带电导线的磁效应,因此我们称他是电动力学的先创者,他是当之无愧的
5. 安培的贡献有哪些
6. 安培的成就
科学成就
发现了安培定则
奥斯特发现电流磁效应的实验,引安培定则起了安培注意,使他长期信奉库仑关于电、磁没有关系的信条受到极大震动,他全部精力集中研究,两周后就提出了磁针转动方向和电流方向的关系及从右手定则的报告,以后这个定则被命名为安培定则。
安培定则表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则,也叫右手螺旋定则。
1、直线电流的安培定则用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
2、环形电流的安培定则让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,那么伸直的大拇指所指的方向就是环形电流中心轴线上磁感线的方向。
直线电流的安培定则对一小段直线电流也适用。环形电流可看成许多小段直线电流组成,对每一小段直线电流用直线电流的安培定则判定出环形电流中心轴线上磁感强度的方向。叠加起来就得到环形电流中心轴线上磁感线的方向。直线电流的安培定则是基本的,环形电流的安培定则可由直线电流的安培定则导出,直线电流的安培定则对电荷作直线运动产生的磁场也适用,这时电流方向与正电荷运动方向相同,与负电荷运动方向相反。
发现电流的相互作用规律
接着他又提出了电流方向相同的两条平行载流导线互相吸引,电流方向相反的两条平行载流导线互相排斥。对两个线圈之间的吸引和排斥也作了讨论。
发明了电流计
安培还发现,电流在线圈中流动的时候表现出来的磁性和磁铁相似,创制出第一个螺线管,在这个基础上发明了探测和量度电流的电流计。电流的国际单位为安培,简称为安,符号为A,定义为:在真空中相距为1米的两根无限长平行直导线,通以相等的恒定电流,当每根导线上所受作用力为2×10-7N时,各导线上的电流为1安培。
比安培小的电流可以用毫安、微安等单位表示。
1安=1000毫安
1毫安=1000微安
提出分子电流假说
分子电流假说
他根据磁是由运动的电荷产生的这一观点来说明地磁的成因和物质的磁性。提出了著名的分子电流假说。安培认为构成磁体的分子内部存在一种环形电流——分子电流。由于分子电流的存在,每个磁分子成为小磁体,两侧相当于两个磁极。通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的,它们产生的磁场互相抵消,对外不显磁性。当外界磁场作用后,分子电流的取向大致相同,分子间相邻的电流作用抵消,而表面部分未抵消,它们的效果显示出宏观磁性。
安培的分子电流假说在当时物质结构的知识甚少的情况下无法证实,它带有相当大的臆测成分;在今天已经了解到物质由分子组成,而分子由原子组成,原子中有绕核运动的电子,安培的分子电流假说有了实在的内容,已成为认识物质磁性的重要依据。
总结了电流元之间的作用规律——安培定律
安培做了关于电流相互作用的四个精巧的实验,并运用高度的数学技巧总结出电流元之间作用力的定律,描述两电流元之间的相互作用同两电流元的大小、间距以及相对取向之间的关系。后来人们把这定律称为安培定律。安培第一个把研究动电的理论称为“电动力学”,1827年安培将他的电磁现象的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中。这是电磁学史上一部重要的经典论著。为了纪念他在电磁学上的杰出贡献,电流的单位“安培”以他的姓氏命名。
他在数学和化学方面也有不少贡献。他曾研究过概率论和积分偏微方程;他几乎与H戴维同时认识元素氯和碘,导出过阿伏伽德罗定律,论证过恒温下体积和压强之间的关系,还试图寻找各种元素的分类和排列顺序关系。大家熟悉的电流强度单位–安培,是为了纪念在1775年1月22日出生于法国里昂的物理学家安德烈·玛丽·安培(Andre M. Ampere)而命名的。
7. 安德烈·安培的生平事迹以及他对物理做出的贡献都有哪些
1821年初,安培提出著名的假说:物体内部的分子中均带有回旋电流,这形成了宏观磁性。这一假说在70年后被证明,由此可知安培在电流磁性等方面的卓越思想。我们平常总说“电流”,这一概念是安培提出的。在奥斯特与安培之前,电学主要停留在静力范围内。安培首先提出“电动力学”,用以指明此学科是研究电荷的运动问题。库仑定律是电静力学中的基本规律,安培定律是电的动力学中的基础法则。电动力学是从安培手中诞生的。
在他之前的奥斯特只是发现了一个现象,安培却能在此基础上迅速发展,在4个月的时间内由实践到理论,诞生新的学科,可见他是一名理论与实践能力均十分优秀的物理学家。他敏锐地推广研究了电流与电流的相互作用,导出系列规律。安培提出,不但磁针受电流周围的力的作用,电流自己也互相发生作用。电流元之间的作用力与距离平方成反比,这奠定了电动力学的基础,由电流所生的力归结到平方反比定律,因此同万有引力及磁极间、电荷间的力一致了。这迈出了“场物理学”的一步。安培于1775年出生在富裕的商人之家。在法国大革命时期,安培的父亲被处决,所以安培养成了孤独郁寡的性格。
他是一位爱陷入沉思的教授。有一次,皇帝邀请他参加宴会,他竟然忘记了。在奥斯特的发现提出后,安培提出了磁针转动方向与电流方向相关判定的右手定则。继而,安培讨论了平行截流导线间的相互作用。1820年下半年,著名的安培定律提出。安培在实验中发现,直流电对小磁针有作用,但是圆形导线和矩形导线形成的电流回路对小磁针也有磁力作用。安培利用地球的磁性和电流结合的原理,用圆电流来解释地球磁性的产生,这很有创见。
有一次,物理学家阿拉戈去安培家拜访,看到安培的桌子上放着伏特电堆做成的电源,还有许多仪器。安培向他解释说,在磁针上空有一条导线,通电之后,导线产生的磁力会使磁针偏转。这就是奥斯特实验。安培又说:“现在,我这里有一个线圈,我将这线圈通电,可以看到一个现象”。线圈通电后,安培用磁铁和线圈相作用。阿拉戈看到后有所醒悟地说:“看来,线圈也可以成为磁铁”。“不错”,安培说,“正是电流通过线圈,线圈的两端产生了磁力线,改变电流方向也就改变了电磁铁的两极。”
实验继续下去,通电的线圈把金属中的铁质物品都吸引住了,桌面上的铁屑,铁钉之类物品纷纷向“磁铁”靠拢,被通电线圈牢牢吸住。安培突然间把电源关闭,电流不存在了,只见通电线圈上吸附着的铁钉之类的物品纷纷落下。
安培就这样发明了电磁铁。电磁铁灵活易用,对人类生活产生巨大影响。这是电磁理论的一个简单应用,可见电磁学应用的重要性和社会价值。
8. 详细地描述“安培”的事迹
安培简介1775年1月20日生于里昂一个富商家庭,1836 年6月10日卒于马赛。1802 年他在布尔让-布雷斯中央学校任物理学和化学教授 ;1808年被任命为法国帝国大学总学监,此后一直担任此职 ;1814 年被选为帝国学院数学部成员;1819年主持巴黎大学哲学讲座;1824年担任法兰西学院实验物理学教授。
安培最主要的成就是1820~1827年对电磁作用的研究 。1820年7月 ,H.C.奥斯特发表关于电流磁效应的论文后,安培报告了他的实验结果 :通电的线圈与磁铁相似 ;9月25日,他报告了两根载流导线存在相互影响,相同方向的平行电流彼此相吸,相反方向的平行电流彼此相斥;对两个线圈之间的吸引和排斥也作了讨论。通过一系列经典的和简单的实验,他认识到磁是由运动的电产生的。他用这一观点来说明地磁的成因和物质的磁性。他提出分子电流假说:电流从分子的一端流出,通过分子周围空间由另一端注入;非磁化的分子的电流呈均匀对称分布,对外不显示磁性;当受外界磁体或电流影响时,对称性受到破坏,显示出宏观磁性,这时分子就被磁化了。在科学高度发展的今天,安培的分子电流假说[1]有了实在的内容,已成为认识物质磁性的重要依据。为了进一步说明电流之间的相互作用,1821~1825年,安培做了关于电流相互作用的四个精巧的实验,并根据这四个实验导出两个电流元之间的相互作用力公式。1827年,安培将他的电磁现象的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中 ,这是电磁学史上一部重要的经典论著,对以后电磁学的发展起了深远的影响。为了纪念安培在电学上的杰出贡献,电流的单位安培是以他的姓氏命名的。
他曾研究过概率论和积分偏微分方程,显示出他在数学方面奇特的才能。他还做过化学研究,几乎与H.戴维同时认识到元素氯和碘 ;比 A.阿伏伽德罗晚3年导出阿伏伽德罗定律。
安培的生平
安培小时候记忆力极强,数学才能出众。他父亲受卢梭(1712-1778)的教育思想的影响很深,决定让安培自学,经常带他到图书馆看书。安培自学了《科学史》、《网络全书》等著作。他对数学最着迷,13岁就发表第一篇数学论文,论述了螺旋线。1799年安培在里昂的一所中学教数学。1802年二月安培离开里昂去布尔格学院讲授物理学和化学,四月他发表一篇论述赌博的数学理论,显露出极好的数学根底,引起了社会上的注意。后来应聘在拿破仑创建的法国公学任职。1808年安培任法国帝国大学总学监,1809年任巴黎工业大学数学教授。1814年当选为法国科学院院士。1824年任法兰西学院实验物理学教授。1827年当选为英国伦敦皇家学会会员。他还是柏林、斯德哥尔摩等科学院的院士。
安培在物理学方面的主要贡献是对电磁学中的基本原理有重要发现,如安培定律、安培定则和分子屯流等。1820年七月二十一日丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。法国物理学界长期信奉库仑关于电、磁没有关系的信条,这个重大发现使他们受到极大的震动,以阿拉果(1786-1853),安培等为代表的法国物理学家迅速作出反应。八月末阿拉果在瑞士听到奥斯特成功的消息,立即赶回法国,九月十一日就向法国科学院报告了奥斯特的实验细节.安培听了报告之后,第二天就重复了奥斯特的实验,并于九月十八月向法国科学院报告了第一篇论文,提出了磁针转动方向和电流方向的关系服从右手定则,以后这个定则被命名为安培定则。九月二十五日安培向科学院报告了第二篇论文,提出了电流方向相同的两条平行载流导线互相吸引,电流方向相反的两皋平行载流导线互相排斥。十月九日报告了第三篇论文,阐述丁各种形状的曲线载流导线之间的相互作用。后来,安培又做了许多实验,并运用高度的数学技巧于1826年总结出电流元之间作用力的定律,描述两电流元之间的相互作用同两电流元的大小、间距以及相对取向之间的关系。后来人们把这个定律称为安培定律。十二月四日安培向科学院报告了这个成果。安培并不满足于这些实验研究的成果。1821年一月,他提出了著名的分子电流的假设,认为每个分子的圆电流形成十个小磁体,这是形成物体宏观磁性的原因。安培还对比了静力学和动力学的名称,第一个把研究动电的理论称为“电动力学’,并于‘1822年出版了《电动力学的观察汇编》,1827年出版了螟电动力学理论》。此外,安培还发现,电流在线圈中流动的时候表现出来的磁性和磁铁相似,创制出第一个螺线管,在这个基础上发明了探测和量度电流的电流计。
安培的研究还涉及哲学、化学等领域,甚至还研究过植物分类学上的复杂问题。
1836年,安培以大学学监的身份外出巡视工作,不幸途中染上急性肺炎,医治无效,于六月十日在马赛去世,终年61岁。后人为了纪念安培,用他的名字来命名电流强度的单位,简称“安”。【科学成就】
安培最主要的成就是1820~1827年对电磁作用的研究。
①发现了安培定则
奥斯特发现电流磁效应的实验,引起了安培注意,使他长期信奉库仑关于电、磁没有关系的信条受到极大震动,他全部精力集中研究,两周后就提出了磁针转动方向和电流方向的关系及从右手定则的报告,以后这个定则被命名为安培定则。
②发现电流的相互作用规律
接着他又提出了电流方向相同的两条平行载流导线互相吸引,电流方向相反的两条平行载流导线互相排斥。对两个线圈之间的吸引和排斥也作了讨论。
③发明了电流计
安培还发现,电流在线圈中流动的时候表现出来的磁性和磁铁相似,创制出第一个螺线管,在这个基础上发明了探测和量度电流的电流计。
④提出分子电流假说
他根据磁是由运动的电荷产生的这一观点来说明地磁的成因和物质的磁性。提出了著名的分子电流假说。安培认为构成磁体的分子内部存在一种环形电流——分子电流。由于分子电流的存在,每个磁分子成为小磁体,两侧相当于两个磁极。通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的,它们产生的磁场互相抵消,对外不显磁性。当外界磁场作用后,分子电流的取向大致相同,分子间相邻的电流作用抵消,而表面部分未抵消,它们的效果显示出宏观磁性。安培的分子电流假说在当时物质结构的知识甚少的情况下无法证实,它带有相当大的臆测成分;在今天已经了解到物质由分子组成,而分子由原子组成,原子中有绕核运动的电子,安培的分子电流假说有了实在的内容,已成为认识物质磁性的重要依据。
⑤总结了电流元之间的作用规律——安培定律
安培做了关于电流相互作用的四个精巧的实验,并运用高度的数学技巧总结出电流元之间作用力的定律,描述两电流元之间的相互作用同两电流元的大小、间距以及相对取向之间的关系。后来人们把这定律称为安培定律。安培第一个把研究动电的理论称为“电动力学”,1827年安培将他的电磁现象的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中。这是电磁学史上一部重要的经典论著。为了纪念他在电磁学上的杰出贡献,电流的单位“安培”以他的姓氏命名。
他在数学和化学方面也有不少贡献。他曾研究过概率论和积分偏微方程;他几乎与H戴维同时认识元素氯和碘,导出过阿伏伽德罗定律,论证过恒温下体积和压强之间的关系,还试图寻找各种元素的分类和排列顺序关系。
安培的故事
大家熟悉的电流强度单位–安培,是为了纪念在1775年1月22日出生于法国里昂的物理学家安德烈·玛丽·安培(Andre M. Ampere)而命名的。
安培家境富裕,他父亲因深受鲁索教育理论的影响,特别为他设立一个藏书丰富的私人图书馆,所以他从小就博览群书。这些书不但让他体会到生命崇高的一面,更激发起他对自然科学、数学和哲学的兴趣。
安培是个数学天才,年纪小小已学会数学的基本知识和几何学;12岁就开始学习微积分;18岁时已能重复拉格朗日的《分析力学》中的某些计算。1799年他在里昂担任数学教师,并开始有系统地研究数学,后来更写了概率论的论文。
安培智慧非凡,善于运用数学进行定量分析,他的学术地位也因而不断提高。他被聘为多个学院的物理和数学分析教授,更被邀为英国皇家学会会员。
安培对电磁学的发展可说是功不可没。他不但创造了「电流」这个名词,又将正电流动的方向定为电流的方向。1820年他根据奥斯特的发现的「电流的磁力效应」,进行了很多有关电流和磁铁相互作用的实验,得出几个重要的结果:(一)两个距离相近、强度相等、方向相反的电流对另一电流产生的作用力可以相互抵消;(二)在弯曲导线上的电流可被看成由许多小段的电流组成,它的作用就等于这些小段电流的矢量和;(三)当载流导线的长度和作用距离同时增加相同的倍数时,作用力将保持不变。经过一番定量的分析之后,他终于在1822年发现了安培定律,并在1826年推出两电流之间的作用力的公式。安培在电磁学上杰出的成就是有目共睹的,当时许多物理学家都对他万分敬佩。
1836年安培在法国马赛逝世,享年61岁。