物理學(xué)家介紹--安德烈瑪麗安培

1、.安德烈瑪麗安培安德烈瑪麗安培Andr-Marie Ampre，1775年1836年，法國(guó)化學(xué)家，在電磁作用方面的研究成就卓著，對(duì)數(shù)學(xué)和物理也有奉獻(xiàn)。電流的國(guó)際單位安培即以其姓氏命名。1802 年他在布爾讓-布雷斯中央學(xué)校任物理學(xué)和化學(xué)教授；1808年被任命為法國(guó)帝國(guó)大學(xué)總學(xué)監(jiān)，此后一直擔(dān)任此職 ；1814 年被選為帝國(guó)學(xué)院數(shù)學(xué)部成員；1819年主持巴黎大學(xué)哲學(xué)講座；1824年擔(dān)任法蘭西學(xué)院實(shí)驗(yàn)物理學(xué)教授。中文名：安德烈瑪麗安培外文名：Andr-MarieAmpre國(guó)籍：法國(guó)出生地：法國(guó)里昂出生日期：1775年乙未年1月20日逝世日期：1836年丙申年6月10日職業(yè)：物理學(xué)家主要成就：首先推導(dǎo)

2、出了電動(dòng)力學(xué)的根本公式建立了電動(dòng)力學(xué)的根本理論電流的國(guó)際單位安培以其姓氏命名1人物簡(jiǎn)介成就安培最主要的成就是18201827年對(duì)電磁作用的研究 。1820年7月 ，H.C.奧斯特發(fā)表關(guān)于電流磁效應(yīng)的論文后，安培報(bào)告了他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ：通電的線(xiàn)圈與磁鐵相似 ；9月25日，他報(bào)告了兩根載流導(dǎo)線(xiàn)存在互相影響，一樣方向的平行電流彼此相吸，相反方向的平行電流彼此相斥；對(duì)兩個(gè)線(xiàn)圈之間的吸引和排斥也作了討論。通過(guò)一系列經(jīng)典的和簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，他認(rèn)識(shí)到磁是由運(yùn)動(dòng)的電產(chǎn)生的。他用這一觀(guān)點(diǎn)來(lái)說(shuō)明地磁的成因和物質(zhì)的磁性。他提出分子電流假說(shuō)：電流從分子的一端流出，通過(guò)分子周?chē)臻g由另一端注入；非磁化的分子的電流呈均勻?qū)ΨQ(chēng)分

3、布，對(duì)外不顯示磁性；當(dāng)受外界磁體或電流影響時(shí)，對(duì)稱(chēng)性受到破壞，顯示出宏觀(guān)磁性，這時(shí)分子就被磁化了。在科學(xué)高度開(kāi)展的今天，安培的分子電流假說(shuō)有了實(shí)在的內(nèi)容，已成為認(rèn)識(shí)物質(zhì)磁性的重要根據(jù)。為了進(jìn)一步說(shuō)明電流之間的互相作用，18211825年，安培做了關(guān)于電流互相作用的四個(gè)精巧的實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)這四個(gè)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)出兩個(gè)電流元之間的互相作用力公式。1827年，安培將他的電磁現(xiàn)象的研究綜合在?電動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)理論?一書(shū)中 ，這是電磁學(xué)史上一部重要的經(jīng)典論著，對(duì)以后電磁學(xué)的開(kāi)展起了深遠(yuǎn)的影響。為了紀(jì)念安培在電學(xué)上的出色奉獻(xiàn)，電流的單位安培是以他的姓氏命名的。他曾研究過(guò)概率論和積分偏微分方程，顯示出他在數(shù)學(xué)方面奇特

4、的才能。他還做過(guò)化學(xué)研究，幾乎與H.戴維同時(shí)認(rèn)識(shí)到元素氯和碘 ；比 A.阿伏伽德羅晚3年導(dǎo)出阿伏伽德羅定律。2生平經(jīng)歷安培家境富裕，他父親因深受魯索教育理論的影響，特別為他設(shè)立一個(gè)藏書(shū)豐富的私人圖書(shū)館，所以他從小就博覽群書(shū)。這些書(shū)不但讓他體會(huì)到生命崇高的一面，更激發(fā)起他對(duì)自然科學(xué)、數(shù)學(xué)和哲學(xué)的興趣。安培是個(gè)數(shù)學(xué)天才，年紀(jì)小小已學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)的根本知識(shí)和幾何學(xué)；12歲就開(kāi)場(chǎng)學(xué)習(xí)微積分；18歲時(shí)已能重復(fù)拉格朗日的?分析力學(xué)?中的某些計(jì)算。1799年他在里昂擔(dān)任數(shù)學(xué)老師，并開(kāi)場(chǎng)有系統(tǒng)地研究數(shù)學(xué)，后來(lái)更寫(xiě)了概率論的論文。安培智慧非凡，擅長(zhǎng)運(yùn)用數(shù)學(xué)進(jìn)展定量分析，他的學(xué)術(shù)地位也因此不斷進(jìn)步。他被聘為多個(gè)學(xué)院的物

5、理和數(shù)學(xué)分析教授，更被邀為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。安培對(duì)電磁學(xué)的開(kāi)展可說(shuō)是功不可沒(méi)。他不但創(chuàng)造了電流這個(gè)名詞，又將正電流動(dòng)的方向定為電流的方向。1820年他根據(jù)奧斯特的發(fā)現(xiàn)的電流的磁力效應(yīng)，進(jìn)展了很多有關(guān)電流和磁鐵互相作用的實(shí)驗(yàn)，得出幾個(gè)重要的結(jié)果：一兩個(gè)間隔 相近、強(qiáng)度相等、方向相反的電流對(duì)另一電流產(chǎn)生的作用力可以互相抵消；二在彎曲導(dǎo)線(xiàn)上的電流可被看成由許多小段的電流組成，它的作用就等于這些小段電流的矢量和；三當(dāng)載流導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度和作用間隔 同時(shí)增加一樣的倍數(shù)時(shí)，作用力將保持不變。經(jīng)過(guò)一番定量的分析之后，他終于在1822年發(fā)現(xiàn)了安培定律，并在1826年推出兩電流之間的作用力的公式。安培在電磁學(xué)上出色的

6、成就是有目共睹的，當(dāng)時(shí)許多物理學(xué)家都對(duì)他萬(wàn)分敬仰。1836年安培在法國(guó)馬賽逝世，享年61歲。3研究生涯安培小時(shí)候記憶力極強(qiáng)，數(shù)學(xué)才能出眾。他父親受盧梭1712-1778的教育思想的影響很深，決定讓安培自學(xué)，經(jīng)常帶他到圖書(shū)館看書(shū)。安培自學(xué)了?科學(xué)史?、?百科全書(shū)?等著作。他對(duì)數(shù)學(xué)最著迷，13歲就發(fā)表第一篇數(shù)學(xué)論文，闡述了螺旋線(xiàn)。1799年安培在里昂的一所中學(xué)教數(shù)學(xué)。1802年二月安培分開(kāi)里昂去布爾格學(xué)院講授物理學(xué)和化學(xué)，四月他發(fā)表一篇闡述賭博的數(shù)學(xué)理論，顯露出極好的數(shù)學(xué)根底，引起了社會(huì)上的注意。后來(lái)應(yīng)聘在拿破侖創(chuàng)立的法國(guó)公學(xué)任職。1808年安培任法國(guó)帝國(guó)大學(xué)總學(xué)監(jiān)，1809年任巴黎工業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)教

7、授。1814年中選為法國(guó)科學(xué)院院士。1824年任法蘭西學(xué)院實(shí)驗(yàn)物理學(xué)教授。1827年中選為英國(guó)倫敦皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。他還是柏林、斯德哥爾摩等科學(xué)院的院士。安培在物理學(xué)方面的主要奉獻(xiàn)是對(duì)電磁學(xué)中的根本原理有重要發(fā)現(xiàn)，如安培定律、安培定那么和分子屯流等。1820年七月二十一日丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。法國(guó)物理學(xué)界長(zhǎng)期信奉庫(kù)侖關(guān)于電、磁沒(méi)有關(guān)系的信條，這個(gè)重大發(fā)現(xiàn)使他們受到極大的震動(dòng)，以阿拉果1786-1853，安培等為代表的法國(guó)物理學(xué)家迅速作出反響。八月末阿拉果在瑞士聽(tīng)到奧斯特成功的消息，立即趕回法國(guó)，九月十一日就向法國(guó)科學(xué)院報(bào)告了奧斯特的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié).安培聽(tīng)了報(bào)告之后，第二天就重復(fù)了奧斯特的

8、實(shí)驗(yàn)，并于九月十八日向法國(guó)科學(xué)院報(bào)告了第一篇論文，提出了磁針轉(zhuǎn)動(dòng)方向和電流方向的關(guān)系服從右手定那么，以后這個(gè)定那么被命名為安培定那么。九月二十五日安培向科學(xué)院報(bào)告了第二篇論文，提出了電流方向一樣的兩條平行載流導(dǎo)線(xiàn)互相吸引，電流方向相反的兩皋平行載流導(dǎo)線(xiàn)互相排斥。十月九日?qǐng)?bào)告了第三篇論文，闡述丁各種形狀的曲線(xiàn)載流導(dǎo)線(xiàn)之間的互相作用。后來(lái)，安培又做了許多實(shí)驗(yàn)，并運(yùn)用高度的數(shù)學(xué)技巧于1826年總結(jié)出電流元之間作用力的定律，描繪兩電流元之間的互相作用同兩電流元的大小、間距以及相對(duì)取向之間的關(guān)系。后來(lái)人們把這個(gè)定律稱(chēng)為安培定律。十二月四日安培向科學(xué)院報(bào)告了這個(gè)成果。安培并不滿(mǎn)足于這些實(shí)驗(yàn)研究的成果。18

9、21年一月，他提出了著名的分子電流的假設(shè)，認(rèn)為每個(gè)分子的圓電流形成十個(gè)小磁體，這是形成物體宏觀(guān)磁性的原因。安培還比照了靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的名稱(chēng)，第一個(gè)把研究動(dòng)電的理論稱(chēng)為“電動(dòng)力學(xué)，并于1822年出版了?電動(dòng)力學(xué)的觀(guān)察匯編?，1827年出版了?螟電動(dòng)力學(xué)理論?。此外，安培還發(fā)現(xiàn)，電流在線(xiàn)圈中流動(dòng)的時(shí)候表現(xiàn)出來(lái)的磁性和磁鐵相似，創(chuàng)制出第一個(gè)螺線(xiàn)管，在這個(gè)根底上創(chuàng)造了探測(cè)和量度電流的電流計(jì)。安培的研究還涉及哲學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域，甚至還研究過(guò)植物分類(lèi)學(xué)上的復(fù)雜問(wèn)題。1836年，安培以大學(xué)學(xué)監(jiān)的身份外出巡視工作，不幸途中染上急性肺炎，醫(yī)治無(wú)效，于六月十日在馬賽去世，終年61歲。后人為了紀(jì)念安培，用他的名字來(lái)命

10、名電流強(qiáng)度的單位，簡(jiǎn)稱(chēng)“安。4科學(xué)成就安培最主要的成就是18201827年對(duì)電磁作用的研究。發(fā)現(xiàn)了安培定那么奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，引起了安培注意，使他長(zhǎng)期信奉庫(kù)侖關(guān)于電、磁沒(méi)有關(guān)系的信條受到極大震動(dòng)，他全部精力集中研究，兩周后就提出了磁針轉(zhuǎn)動(dòng)方向和電流方向的關(guān)系及從右手定那么的報(bào)告，以后這個(gè)定那么被命名為安培定那么。安培定那么表示電流和電流激發(fā)磁場(chǎng)的磁感線(xiàn)方向間關(guān)系的定那么，也叫右手螺旋定那么。 1、直線(xiàn)電流的安培定那么用右手握住導(dǎo)線(xiàn)，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，那么彎曲的四指所指的方向就是磁感線(xiàn)的環(huán)繞方向。2、環(huán)形電流的安培定那么讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，那么

11、伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形電流中心軸線(xiàn)上磁感線(xiàn)的方向。直線(xiàn)電流的安培定那么對(duì)一小段直線(xiàn)電流也適用。環(huán)形電流可看成許多小段直線(xiàn)電流組成，對(duì)每一小段直線(xiàn)電流用直線(xiàn)電流的安培定那么斷定出環(huán)形電流中心軸線(xiàn)上磁感強(qiáng)度的方向。疊加起來(lái)就得到環(huán)形電流中心軸線(xiàn)上磁感線(xiàn)的方向。直線(xiàn)電流的安培定那么是根本的，環(huán)形電流的安培定那么可由直線(xiàn)電流的安培定那么導(dǎo)出，直線(xiàn)電流的安培定那么對(duì)電荷作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)也適用，這時(shí)電流方向與正電荷運(yùn)動(dòng)方向一樣，與負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反。發(fā)現(xiàn)電流的互相作用規(guī)律接著他又提出了電流方向一樣的兩條平行載流導(dǎo)線(xiàn)互相吸引，電流方向相反的兩條平行載流導(dǎo)線(xiàn)互相排斥。對(duì)兩個(gè)線(xiàn)圈之間的吸引和排斥也作

12、了討論。創(chuàng)造了電流計(jì)安培還發(fā)現(xiàn)，電流在線(xiàn)圈中流動(dòng)的時(shí)候表現(xiàn)出來(lái)的磁性和磁鐵相似，創(chuàng)制出第一個(gè)螺線(xiàn)管，在這個(gè)根底上創(chuàng)造了探測(cè)和量度電流的電流計(jì)。電流的國(guó)際單位為安培，簡(jiǎn)稱(chēng)為安，符號(hào)為A，定義為：在真空中相距為1米的兩根無(wú)限長(zhǎng)平行直導(dǎo)線(xiàn)，通以相等的恒定電流，當(dāng)每根導(dǎo)線(xiàn)上所受作用力為210-7N時(shí)，各導(dǎo)線(xiàn)上的電流為1安培。比安培小的電流可以用毫安、微安等單位表示。1安=1000毫安1毫安=1000微安提出分子電流假說(shuō)他根據(jù)磁是由運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生的這一觀(guān)點(diǎn)來(lái)說(shuō)明地磁的成因和分子電流假說(shuō)物質(zhì)的磁性。提出了著名的分子電流假說(shuō)。安培認(rèn)為構(gòu)成磁體的分子內(nèi)部存在一種環(huán)形電流分子電流。由于分子電流的存在，每個(gè)磁分子

13、成為小磁體，兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。通常情況下磁體分子的分子電流取向是雜亂無(wú)章的，它們產(chǎn)生的磁場(chǎng)互相抵消，對(duì)外不顯磁性。當(dāng)外界磁場(chǎng)作用后，分子電流的取向大致一樣，分子間相鄰的電流作用抵消，而外表部分未抵消，它們的效果顯示出宏觀(guān)磁性。安培的分子電流假說(shuō)在當(dāng)時(shí)物質(zhì)構(gòu)造的知識(shí)甚少的情況下無(wú)法證實(shí)，它帶有相當(dāng)大的臆測(cè)成分；在今天已經(jīng)理解到物質(zhì)由分子組成，而分子由原子組成，原子中有繞核運(yùn)動(dòng)的電子，安培的分子電流假說(shuō)有了實(shí)在的內(nèi)容，已成為認(rèn)識(shí)物質(zhì)磁性的重要根據(jù)?？偨Y(jié)了電流元之間的作用規(guī)律安培定律安培做了關(guān)于電流互相作用的四個(gè)精巧的實(shí)驗(yàn)，并運(yùn)用高度的數(shù)學(xué)技巧總結(jié)出電流元之間作用力的定律，描繪兩電流元之間的互相作

14、用同兩電流元的大小、間距以及相對(duì)取向之間的關(guān)系。后來(lái)人們把這定律稱(chēng)為安培定律。安培第一個(gè)把研究動(dòng)電的理論稱(chēng)為“電動(dòng)力學(xué)，1827年安培將他的電磁現(xiàn)象的研究綜合在?電動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)理論?一書(shū)中。這是電磁學(xué)史上一部重要的經(jīng)典論著。為了紀(jì)念他在電磁學(xué)上的出色奉獻(xiàn)，電流的單位“安培以他的姓氏命名。他在數(shù)學(xué)和化學(xué)方面也有不少奉獻(xiàn)。他曾研究過(guò)概率論和積分偏微方程；他幾乎與H戴維同時(shí)認(rèn)識(shí)元素氯和碘，導(dǎo)出過(guò)阿伏伽德羅定律，論證過(guò)恒溫下體積和壓強(qiáng)之間的關(guān)系，還試圖尋找各種元素的分類(lèi)和排列順序關(guān)系。大家熟悉的電流強(qiáng)度單位安培，是為了紀(jì)念在1775年1月22日出生于法國(guó)里昂的物理學(xué)家安德烈瑪麗安培Andre M.

15、 Ampere而命名的。5安培力磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力。電流元|d|在外磁場(chǎng)B中受到的作用力為F=BI|d|安培力的方向由|d|和B按右手螺旋定那么確定，安培力的大小為F=BI|d|sina，其中a是|d|和B之間的夾角。磁場(chǎng)對(duì)任意載流導(dǎo)線(xiàn)的作用力是各電流元受力的矢量和。安培力公式是關(guān)于電流元之間互相作用力的安培定律的一部分。安培力是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的洛倫茲力的宏觀(guān)表現(xiàn)。 1、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用用條形磁鐵可以在一定的間隔 內(nèi)吸起較小質(zhì)量的鐵塊，宏大的電磁鐵卻能吸起成噸的鋼塊，說(shuō)明磁場(chǎng)有強(qiáng)有弱，如何表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱呢？我們利用磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力安培力來(lái)研究磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。2、決定安培力大小的因素有哪些？1與電

16、流的大小有關(guān)垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線(xiàn)，受到磁場(chǎng)的作用力的大小眼導(dǎo)線(xiàn)中電流的大小有關(guān)，電流大，作用力大；電流小，作用力也小。2與通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度有關(guān)垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線(xiàn)，受到的磁場(chǎng)的作用力的大小限通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度有關(guān)，導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)、作用力大；導(dǎo)線(xiàn)短，作用力小。3與導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的放置方向有關(guān)保持電流的大小及通電導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度不變，改變導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向的夾角，當(dāng)夾角為0時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)不動(dòng)，即電流與磁場(chǎng)方向平行時(shí)不受安培力作用；當(dāng)夾角增大到90的過(guò)程中，導(dǎo)線(xiàn)擺角不斷增大，即電流與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，所受安培力最大；不平行也不垂直時(shí)，安培力大小介于0和最大值之間3、磁感應(yīng)強(qiáng)度用L表示通電導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度，I表示電

17、流，保持電流和磁場(chǎng)方向垂直，通電導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力大小FIL ，用B表示這一比值，有B的物理意義為：通電導(dǎo)線(xiàn)垂直置于磁場(chǎng)同一位置，B值保持不變；假設(shè)改變通電導(dǎo)線(xiàn)的位置，B值隨之改變。說(shuō)明B值的大小是由磁場(chǎng)本身的位置決定為對(duì)于電流和長(zhǎng)度一樣的導(dǎo)線(xiàn)，放置在B值大的位置受的安培力F也大，說(shuō)明磁場(chǎng)強(qiáng)。放在B值小的位置受的安培力F也小，說(shuō)明磁場(chǎng)弱因此我們可以用比值來(lái)表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱把它叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度。定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度單位：特斯拉，符號(hào)為T(mén) 1T=1N/A.m用磁感線(xiàn)也可直觀(guān)地反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，磁感線(xiàn)越密處，磁感應(yīng)強(qiáng)度大、磁場(chǎng)強(qiáng)假設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向處處一樣，稱(chēng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)電流計(jì)在非勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，用量度磁感

18、應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)L應(yīng)很短，電流近似處在勻強(qiáng)磁揚(yáng)中。4、安培力的大小和方向根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式，可得通電導(dǎo)線(xiàn)垂直磁場(chǎng)方向放置時(shí)所受的安培力大小為：6人物紀(jì)念巴黎科學(xué)院授獎(jiǎng)。法國(guó)電氣公司于1975年為紀(jì)念物理家安培17751836誕生200周年而設(shè)立，每年授獎(jiǎng)一次，獎(jiǎng)勵(lì)一位或幾位在純粹數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)或物理學(xué)領(lǐng)域中研究成果突出的法國(guó)科學(xué)家。7趣聞?shì)W事1懷表變卵石安培考慮科學(xué)問(wèn)題專(zhuān)心致志，據(jù)說(shuō)有一次，安培正漸漸地向他任教的學(xué)校走去，邊走邊思索著一個(gè)電學(xué)問(wèn)題。經(jīng)過(guò)塞納河的時(shí)候，他隨手揀起一塊鵝卵石裝進(jìn)口袋。過(guò)一會(huì)兒，又從口袋里掏出來(lái)扔到河里。到學(xué)校后，他走進(jìn)教室，習(xí)慣地掏懷表看時(shí)間，拿出來(lái)的卻是一塊鵝卵石。原來(lái)，懷表已被扔進(jìn)了塞納河。2馬車(chē)車(chē)廂做“黑板還有一次，安培在街上漫步，走著走著，想出了一個(gè)電學(xué)問(wèn)題的算式，正為沒(méi)有地方運(yùn)算而發(fā)愁。突然，他見(jiàn)到面前有一塊“黑板，就拿出隨身攜帶的粉筆，在上面運(yùn)算起來(lái)。那“黑板原來(lái)是一輛馬車(chē)的車(chē)廂反面。馬車(chē)走