安培與分子電流假說——電學中的牛頓

2021-03-01 北京八中高中物理

    電磁學偉人安培的少年時光註定是不平凡的。天才的才智與對科學的熱情為他日後的科研道路打下基礎。少年的安培早早展露出了在數學與科學方面的吊打我們的天賦與不凡才能，在我們大部分人還在享受美好的童年與簡單的快樂的時候，這位：

◆12歲，自學微積分

◆13歲，發表關於螺旋線的論文

◆18歲，精通拉丁語、義大利語和希臘語三種語言，且根據本人發言「他所有數學知識在18歲的時候就已經基本完成學習了」

◆不僅鑽研數學，還研究物理和化學。在化學方面，他最先預見了氯、氟、碘三種物質是元素，還獨立地發現了阿伏伽德羅定律。

◆通才，對歷史、旅行、詩歌、哲學及自然科學等多方面都有涉獵。

    之後這位天才少年的履歷大概就是在各個大學之間輾轉任職，同時研究數學、發發論文，這時安培的生活和電學還幾乎毫無關聯。直到1820年，奧斯特（熟悉的名字）發現電流的磁效應，才令安培將注意力完全且迅速地投向電學的懷抱。

奧斯特與電流磁效應一圖流解釋，知道你們都沒忘（）

    在這一振奮人心的發現被提出後，安培馬上著手研究，並提出了大名鼎鼎（且令人頭痛）的右手螺旋定則（安培定則）。

    當時的情況是這樣的（大家耳熟能詳的故事，但是還是再講一遍吧）：法國科學家阿拉果8月在瑞士聽到電流磁效應被發現這一振奮人心的消息後，9月初回到法國便立刻向法國科學院報告了此項發現。而善於接受新的研究成果的安培在第二天就重做了奧斯特的實驗，並於9月18日向法國科學院提交了第一篇論文，報告他的實驗成果。接著又在9月25日、10月9日提出了第二篇和第三篇實驗報告論文。在這三篇論文中，包括了電流方向與磁偏轉方向關係的右手定則；同向直線電流間互相吸引、異向直線電流間互相排斥；通電螺線管的磁性與磁針等效等發現。之後，他又進一步研究電流之間的相互作用，提出了著名的安培定律（不等於安培定則）。

    安培還提出了安培環路定理，這個畫風嘛…我放一張你們感受一下，有興趣的各位可以研究研究。

相關焦點

  • 「電學中的牛頓」安培還是數學家及化學家
    大家印象中的安培，是在初中物理電學中，電流的單位強度以安培命名，對他的了解也僅停留在這個層面上，其實他還是個數學家、化學家，連麥克斯韋都稱讚他是「電學中的牛頓」，可見其在電學方面貢獻之大。安德烈·瑪麗·安培出生於法國裡昂，從小就表現的聰明靈慧，他在父親的教導下學習拉丁文，他喜歡數學父親轉而教他學習數學，在他18歲的時候已經學習完了所有的數學知識。
  • 安培右手螺旋法則有多牛?人家業餘搞搞研究就成了電學中的牛頓-1月20日-聊個今天
    他只花了很短的時間就研究出了右手螺旋法則、電流相互作用規律，提出了分子電流假說，發明了電流計，被譽為電學領域的牛頓。本期扮演中，丁主播出演安培，演示怎麼扔掉他的懷表。今天的節目時長大概20分鐘，適合上學路上或臨睡前家長和小朋友一起收聽。安培1775年的今天，安培出生於法國。他的本職工作是數學和化學教授，相當於業餘研究物理。
  • 電流電壓
    ②發現電流的相互作用規律　　接著他又提出了電流方向相同的兩條平行載流導線互相吸引，電流方向相反的兩條平行載流導線互相排斥。對兩個線圈之間的吸引和排斥也作了討論。　　③發明了電流計　　安培還發現，電流在線圈中流動的時候表現出來的磁性和磁鐵相似，創製出第一個螺線管，在這個基礎上發明了探測和量度電流的電流計。
  • 安培定律:奠定現代電磁學的理論基礎
    安培定律的建立奠定了電磁理論的基礎。麥克斯韋對安培的工作給以高度的評價：「安培為建立電流間的作用定律而進行的實驗研究在科學上是最光輝的成就，整個理論和實驗似乎是從『電學中的牛頓』的頭腦中跳躍出來的，曾在那裡得到全盤思考和全副武裝，它們是完善的無懈可擊的。它們總結在一個公式中，所有電磁現象都可以從這個公式推導出來，這個公式將永遠是電動力學的基本公式。」
  • 法國物理學家、化學家和數學家——安培
    安德烈·瑪麗·安培安德烈·瑪麗·安培（1775年1月20日 — 1836年6月10日），裡昂人，法國物理學家、化學家和數學家。安培最主要的成就是1820～1827年對電磁作用的研究，他被麥克斯韋譽為「電學中的牛頓」[1]。
  • 「安培」的前世今生:沿用72年 終於大變臉
    此次大會決定用基本電荷常數（e）來定義安培，標誌著安培定義步入了量子化時代，其意義是十分深遠的。電學大師——安培安德烈·瑪麗·安培（André-MarieAmpère，1775年—1836年），是近代物理學史上偉大的科學家，被譽為是「電學中的牛頓」。
  • 基本電荷的精密測量及電流單位安培的重新定義
    這個單位制又稱為米—千克—秒—安培單位制(簡稱MKSA制)。MKSA 制的單位量值大小很適合於實際測量，從安培的定義中消除了不方便的4π因子。第九屆國際計量大會(CGPM)批准的是用兩個平行導體之間的力定義安培；伏特是在流過1 A恆定電流的導線內，兩點之間所消耗的功率為1 W時，兩點之間的電位差，即在導體間加1 V的恆定電位差產生1 A的恆定電流的電阻。
  • 電流單位安培有望被精確定義
    芬蘭與美國的一個研究小組研製出單電子電晶體（SET）它能將振蕩電壓轉換成非常精確的電流，這有望更精確重新定義電流的基本單位——安培。該項科研成果刊登在近期出版的《納米科學與技術在線資源》網站上。
  • 電流標準單位安培有望被重新精確定義
    本報訊(記者 馮衛東) 芬蘭與美國的一個研究小組研製出單電子電晶體(SET)它能將振蕩電壓轉換成非常精確的電流，這有望更精確重新定義電流的基本單位———安培。該項科研成果刊登在近期出版的《納米科學與技術在線資源》網站上。
  • 七個電學計量單位是怎麼來的?| 世界計量日
    安培定則2：用右手握住螺旋線管，讓四指指向螺旋線管中的電流方向，則拇指所指的那端就是螺旋線管的N極。因此安培定則也叫右手螺旋法則，是我們高中物理必學的內容之一。 圖2：安培定則1 圖3：安培定則2同時，安培證明了安培力定律：兩根平行通電直導線，電流同向時，相互吸引；電流反向時，相互排斥。
  • 七個電學計量單位是怎麼來的?|世界計量日
    安培定則2：用右手握住螺旋線管，讓四指指向螺旋線管中的電流方向，則拇指所指的那端就是螺旋線管的N極。因此安培定則也叫右手螺旋法則，是我們高中物理必學的內容之一。1908年在倫敦舉行的國際電學大會上，定義1秒時間間隔內從硝酸銀溶液中能電解出1.118毫克銀的恆定電流為1安培。1948年，國際計量委員會給出安培的定義為：在真空中，截面積可忽略的兩根相距1米的平行且無限長的圓直導線內，通以等量恆定電流，導線間相互作用力在1米長度上為2×10^（-7）牛時，則每根導線中的電流為1安培。
  • 電流的磁效應
    在歷史上很長的一段時間裡，磁學和電學的研究一直彼此獨立進行著，在經過許多科學家的多年研究後，磁與電才結合起來。這說明不僅磁鐵能產生磁場，電流也能產生磁場，這個現象被稱為電流的磁效應。奧斯特的這個發現開啟了一扇通向新的研究領域的大門，激發了更多科學家探索的思路。1820年，研究者畢奧和薩伐爾在論文中報告了他們發現直線電流對磁針作用的規律：直線電流對磁極的作用正比於電流的強度，反比於它們之間的距離，作用的方向則垂直於磁極到導線的垂線。
  • 520倒計時:國際單位制基本單位之坎德拉、開爾文、安培
    不僅電學量的測量變得易於實現，而且由於電在所有科學活動中的極端重要性，新的研究、新的技術和新的產業應運而生。結果是，電學測量很快佔據了計量學的各個領域。今天，絕大多數的量甚至是非電學量，如機械屬性，都是通過電學方法測量的。
  • 多數同學從此處開始學不好電學!初三物理電學第二關!
    本專欄進行到第四講，今天，我們要開始接觸一個真正的電學物理量和一個關鍵的電錶了！這也是初三物理電學的第二關！而前面所說的判斷電路的串聯和並聯屬於電學的第一關。初三的同學們在學習了前面的「摩擦起電」、「電流的定義、方向」和「電路及其串並聯」知識後，已經對電學有了一點點初步印象，而且通過做題，已經開始感受到了千變萬化的電路結構，有一些串並聯電路還真的不是那麼容易做正確的。
  • 電學基本概念——掃盲篇
    在初、高中物理中涉及到電學基本概念相對簡單。如果已經具備比較清楚的電學概念，本篇完全可以略過，敬請關注本號後續內容。如果沒有學過或時間太久已沒有太多印象，要想深入學習可通過網絡搜索，有較多的資源可以學習。
  • 生活中常見的溫度電流,物理界是這樣定義的
    可以看出，「安培」的定義通過力學單位「牛頓（N）」和之前說過的質量單位「千克」聯繫了起來，因此「千克」的定義也會影響到「安培」的定義。下面我們來解釋一下這個定義。由於電磁是可以相互轉化的，例如發電機就是「磁生電」效應的應用。電動機、馬達等就是「電生磁」效應的應用。當然，不管是「磁生電」，還是「電生磁」，這些過程的轉變都是需要能量的，不可能無中生有。
  • 每天一個理科秘籍(物理篇16—牛頓運動定律)
    今天我們進入牛頓運動定律的學習，開始真正將運動學與力學結合。一、牛頓第一定律（慣性定律）：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。牛頓第二定律是力的瞬時作用規律，力和加速度同時產生，同時變化，同時消失；c.
  • 超形象的物理動圖，力學，電學原理一目了然
    牛頓第一定律：F=ma牛頓第三運動定律：F=-F' 電學（注意：正電荷本質是原子核中的質子，三種起電方式中都不會移動的，本圖僅是模擬電子轉移導致的結果）分子電流假說
  • 電學:電流及相關概念
    一、電流1.產生條件：①導體中有自由電荷；②導體兩端存在電壓。2.定義：通過導體橫截面的電量跟通過這些電荷量所用時間的比值叫作電流。公式：I(A)＝Q(C)/t(s)。電流只能在導體內流動3.電流是標量但有方向，規定正電荷定向移動的方向為電流的方向(或與負電荷定向移動的方向相反)。單位：安培(A)，1A＝103mA＝106μA。