安培定律是如何建立起来的 、前言 安培定律是有关恒定电流元之间相互作用的基本定律,目前采用的表达式为 dF=k I,I2dl,x(dl, xi 式中比例系数k与单位选择有关,r12是由1指向2的矢径,dF12是电流元1给电流元2的 力。仿照在静电学中把库仑定律 9142 12 拆成 F12=q2E(电场强度E的定义式) q112 E=km点电荷的场强公式) 两部分,也可将(1)式拆成两部分 dF2=l2dl2xdB(磁感强度B的定义式) (2) dB=k 1, d2, xr, 2(毕奥-萨伐尔公式 (3) 但恒定电流元不同于点电荷,它不能单独在实验里实现,只有闭合载流回路相互作用的规 律才能由实验来检验。所以类似(1)式的电流元相互作用公式,并不能直接从实验得到。 要得到它,还需将实验的结果做理论上的加工,并且得到的结果不是唯一的。其实安培本 人最初发表的公式就与(1)式不同。本文的目的,就是想通过历史的回顾,来说明目前通 用的表达式(1)是如何建立起来的。 二、安培的四个实验和一个假设 安培公式是在1820年年底得到的。在这一年内关于电流的磁效应有一系列重大 发现: 7月丹麦物理学家奥斯特发表了他的著名实验。 9月11日阿拉果在法国科学院介绍了这一成果,安培从这一实验中得到很大的 启发。 9月18日安培在法国科学院报告了他关于平行载流导线之间相互作用的研究。 10月30日法国科学家毕奥和萨伐尔发表了载流长直导线对磁极的作用反比于距离 的实验结果,不久经数学家拉普拉斯的参与,得到上述公式(3),现在此公式以他们的名 字来命名