安培定律：奠定现代电磁学的理论基础

科普中国 2016-05-16

　　右手螺旋定律

　　会后，法国科学院的专家经过详细研究，认为这个理论在电磁学方面具有开创性。后来，人们便用这位科学家的名字——安培，为电流元相互作用的关系命名。这个定律便是众所周知的安培定律。而这个电流及其磁感线关系的理论，便是初中生都知道的右手螺旋定律。

　　安培画像

　　安培定律是磁作用的基本实验定律，它决定了磁场的性质，提供了计算电流相互作用的途径。安培定律的建立奠定了电磁理论的基础。麦克斯韦对安培的工作给以高度的评价：“安培为建立电流间的作用定律而进行的实验研究在科学上是最光辉的成就，整个理论和实验似乎是从‘电学中的牛顿’的头脑中跳跃出来的，曾在那里得到全盘思考和全副武装，它们是完善的无懈可击的。它们总结在一个公式中，所有电磁现象都可以从这个公式推导出来，这个公式将永远是电动力学的基本公式。”

　　拥有重大发现的安培并没有停步，而是在电磁学理论研究方面继续阔步向前。1821 年，46岁的他提出了著名的分子电流假说，1822 年他总结了当时有关动电理论的研究成果，发表了《电动力学的观察汇编》，1824年他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而发明了探测和量度电流的电流计，1827 年他又出版了《电动力学理论》一书。《电动力学理论》中有一段话精彩地反映了安培对电动学的认识及贡献：“我首先观察事实，尽可能地变换条件以精确的测量来实现这一步。目的在于推导建立在经验基础上的一般定律，在于独立于所有关于产生现象的力的性质的假说推导这些力的数学值，在于获得表示它们的方式。这就是牛顿所走过的道路，也是对物理学作出重大贡献的法兰西知识界近来普遍遵循的途径。同样，它也在引导我把所有研究都投入到电动力学现象中去。”

　　为了纪念这位伟大的电磁学研究科学家，1908年伦敦国际电学大会公开决定，把安培（英文名ampere）作为国际单位制中表示电流的基本单位，简称安。符号为A；同时规定，把1秒时间间隔内从硝酸银溶液中能电解出1.118,00毫克银的恒定电流为1安培，又称国际安培。以此为基础，科学界推导出比安培小的电流可以用毫安、微安等单位表示，具体为1安=1000毫安，1毫安=1000微安。1946年，国际计量委员会提出定义：在真空中，截面积可忽略的两根相距1米的平行而无限长的圆直导线内，通以等量恒定电流，导线间相互作用力在1米长度上为2×10－7牛时，则每根导线中的电流为1安培，又称绝对安培。该定义沿用至今。