У сучасному світі електронна техніка розвивається семимильними кроками. Кожен день з'являється щось нове, і це не тільки невеликі поліпшення вже існуючих моделей, а й результати застосування інноваційних технологій, що дозволяють в рази поліпшити характеристики.
Не відстає від електронної техніки і приладобудівна галузь - адже щоб розробити і випустити на ринок нові пристрої, їх необхідно ретельно протестувати, як на етапі проектування і розробки, так і на етапі виробництва. З'являються нові вимірювальна техніка та нові методи вимірювання, а, отже - нові терміни і поняття.
Для тих, хто часто стикається з незрозумілими скороченнями, абревіатурами і термінами і хотів би глибше розуміти їх значення, і призначена ця рубрика.
Закон Ампера - закон взаємодії електричних струмів. Вперше було встановлено Андре Марі Ампером в 1820 для постійного струму. Із закону Ампера слід, що паралельні провідники з електричними струмами, поточними в одному напрямку, притягуються, а в протилежних - відштовхуються. Законом Ампера називається також закон, що визначає силу, з якою магнітне поле діє на малий відрізок провідника зі струмом. Вираз для сили, з якою магнітне поле діє на елемент обсягу провідника зі струмом щільності, що знаходиться в магнітному полі з індукцією, в Міжнародним рідний системі одиниць (СІ) має вигляд:
.
Якщо струм тече по тонкому провіднику, то, де - «елемент довжини» провідника - вектор, по модулю рівний і збігається за напрямком з струмом. Тоді попереднє рівність можна переписати таким чином:
Сила, з якою магнітне поле діє на елемент провідника зі струмом, що знаходиться в магнітному полі, прямо пропорційна силі струму в провіднику і векторному добутку елемента довжини провідника на магнітну індукцію:
Напрямок сили визначається за правилом обчислення векторного добутку, яке зручно запам'ятати за допомогою правила лівої руки.
Модуль сили Ампера можна знайти за формулою:
де - кут між векторами магнітної індукції і струму.
Сила максимальна коли елемент провідника зі струмом розташований перпендикулярно лініям магнітної індукції ():
Два паралельних провідника
Два нескінченних паралельних провідника в вакуумі
Найбільш відомим прикладом, який ілюструє силу Ампера, є наступне завдання. У вакуумі на відстані один від одного розташовані два нескінченних паралельних провідника, в яких в одному напрямку течуть струми і. Потрібно знайти силу, що діє на одиницю довжини провідника.
Відповідно до закону Біо - Савара - Лапласа нескінченний провідник зі струмом в точці на відстані створює магнітне поле з індукцією
де - магнітна постійна.
Тепер за законом Ампера знайдемо силу, з якою перший провідник діє на другий:
За правилом свердлика, спрямована в бік першого провідника (аналогічно і для, а значить, провідники притягуються).
Модуль цієї сили (- відстань між провідниками):
Інтегруємо, враховуючи тільки провідник одиничної довжини (межі від 0 до 1):
Отримана формула використовується в СІ для встановлення чисельного значення магнітної постійної. Дійсно, ампер, що є однією з основних одиниць СІ, визначається в ній як «сила незмінних струму, який при проходженні по двох паралельних прямолінійних провідниках нескінченної довжини і мізерно малу площу кругового поперечного перерізу, розташованим у вакуумі на відстані 1 метр один від іншого, викликав б на кожній ділянці провідника довжиною 1 метр силу взаємодії, що дорівнює 2 · 10-7 ньютона ».
Таким чином, з отриманої формули і визначення ампера слід, що магнітна постійна дорівнює Н / А ² або, що те ж саме, Гн / м точно.