前  言

历史上有许多科学家通过自身的艰苦专研，提出了足以为人类的科学发展指明新的方向的理论概念。他们有的获得各类奖项为历史所铭记，有的自己的名字便作为某个科学符号随着人类的发展一同前进。今天，便让我们怀着敬佩的心情，一同探寻他们一声走过的足迹。

安德烈·玛丽·安培（André-Marie Ampère，1775年1月20日 — 1836年6月10日），里昂人，法国物理学家、化学家和数学家。

安培最主要的成就是1820～1827年对电磁作用的研究，他被麦克斯韦誉为“电学中的牛顿”  。在电磁作用方面的研究成就卓著。电流的国际单位安培即以其姓氏命名。

安培先生在学习和研究问题时,思想高度集中,专心致志,简直达到了那种忘我的痴迷程度.为了专心研究问题,怕别人来打扰他,安培就在自己的家门口贴上了一张“安培先生不在家”的字条.这样,来找他的人看到字条后就不会再敲门打扰他.有一天,他在家中思考一个问题,百思不得其解,便走出家门,一边散步一边思考这个问题.它在马路上走着走着,好像突然想起了什么便转回身向家走去.他一边走一边还在聚精会神地思考着问题.当他返回自己的家门口时,抬头看见门上贴着“安培先生不在家”的那张字条,久自言自语地说：“噢!安培先生不在家,那我回去吧!”说完,就回头走了。

1775年安培出生在法国里昂，据说很小的时候就被发现才智出众。安培的父亲一开始曾教他学习拉丁文，但很快就发现安培的数学才能尤其出众，而转教其数学。但安培为了学习欧拉与伯努利的著作，还是坚持完成了拉丁文的学习。据安培自己后来回忆说，他的所有数学知识在18岁的时候就已经基本完成了。安培的兴趣很广泛，对历史、旅行、诗歌、哲学及自然科学等多方面都有涉猎。

1801年他被聘为博各学院物理学与化学教授，为此不得不与年幼的儿子及生病的妻子分离。

1802年他在布雷斯地区布尔格中央学校任物理学和化学教授。

1804年他开始在巴黎科技工艺学校（polytechni school）任教，并在1807年成为那里的数学教授。在这期间他发表了一些概率论及数学分析方面的论文。

1808年被任命为法国帝国大学总学监，此后一直担任此职。

1814 年被选为帝国学院数学部成员；1819年主持巴黎大学哲学讲座。

1820年，奥斯特发现电流磁效应，安培马上集中精力研究，几周内就提出了安培定则即右手螺旋定则。随后很快在几个月之内连续发表了3篇论文，并设计了9个著名的实验，总结了载流回路中电流元在电磁场中的运动规律，即安培定律。

1821年安培提出分子电流假设，第一次提出了电动力学这一说法。

1824年担任法兰西学院实验物理学教授。

1836年，安培于法国去世。

发现安培定则

安培定则是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则，也叫右手螺旋定则。

1、直线电流的安培定则用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。

2、环形电流的安培定则让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，那么伸直的大拇指所指的方向就是环形电流中心轴线上磁感线的方向。

直线电流的安培定则对一小段直线电流也适用。环形电流可看成许多小段直线电流组成，对每一小段直线电流用直线电流的安培定则判定出环形电流中心轴线上磁感强度的方向。叠加起来就得到环形电流中心轴线上磁感线的方向。直线电流的安培定则是基本的，环形电流的安培定则可由直线电流的安培定则导出，直线电流的安培定则对电荷作直线运动产生的磁场也适用，这时电流方向与正电荷运动方向相同，与负电荷运动方向相反。

发现电流的相互作用规律

接着他又提出了电流方向相同的两条平行载流导线互相吸引，电流方向相反的两条平行载流导线互相排斥。对两个线圈之间的吸引和排斥也作了讨论。

发明电流计

安培还发现，电流在线圈中流动的时候表现出来的磁性和磁铁相似，创制出第一个螺线管，在这个基础上发明了探测和量度电流的电流计。电流的国际单位为安培，简称为安，符号为A，定义为：在真空中相距为1米的两根无限长平行直导线，通以相等的恒定电流，当每根导线上所受作用力为2×10-7N时，各导线上的电流为1安培。

比安培小的电流可以用毫安、微安等单位表示。

1安=1000毫安

1毫安=1000微安

提出分子电流假说

他根据磁是由运动的电荷产生的这一观点来说明地磁的成因和物质的磁性。提出了著名的分子电流假说。安培认为构成磁体的分子内部存在一种环形电流——分子电流。由于分子电流的存在，每个磁分子成为小磁体，两侧相当于两个磁极。通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的，它们产生的磁场互相抵消，对外不显磁性。当外界磁场作用后，分子电流的取向大致相同，分子间相邻的电流作用抵消，而表面部分未抵消，它们的效果显示出宏观磁性。

安培的分子电流假说在当时物质结构的知识甚少的情况下无法证实，它带有相当大的臆测成分；在今天已经了解到物质由分子组成，而分子由原子组成，原子中有绕核运动的电子，安培的分子电流假说有了实在的内容，已成为认识物质磁性的重要依据。

安培定律

安培做了关于电流相互作用的四个精巧的实验，并运用高度的数学技巧总结出电流元之间作用力的定律，描述两电流元之间的相互作用同两电流元的大小、间距以及相对取向之间的关系。后来人们把这定律称为安培定律。安培第一个把研究动电的理论称为“电动力学”，1827年安培将他的电磁现象的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中。这是电磁学史上一部重要的经典论著。为了纪念他在电磁学上的杰出贡献，电流的单位“安培”以他的姓氏命名。

他在数学和化学方面也有不少贡献。他曾研究过概率论和积分偏微方程；他几乎与H戴维同时认识元素氯和碘，导出过阿伏伽德罗定律，论证过恒温下体积和压强之间的关系，还试图寻找各种元素的分类和排列顺序关系。大家熟悉的电流强度单位–安培，是为了纪念在1775年1月22日出生于法国里昂的物理学家安德烈·玛丽·安培（Andre M. Ampere）而命名的。

右手螺旋定则可以用来找到两个矢量的叉积的方向。由于这用途，在物理学里，每当叉积出现时，就可以使用右手螺旋定则。以下列出一些物理量，它们的方向可以用右手螺旋定则找出：

一个正在进行转动运动的物体，其角速度和此物体内部任何一点的转动速度。

施加作用力于某位置所造成的力矩。

载流导线在四周所产生的磁场。

随着时间的演进而变化的电通量也会生成磁场。

移动于磁场的带电粒子所感受到的洛伦兹力。

移动于磁场的导体，因为动生电动势而产生的感应电流。

流体在任意位置的涡度。

由旋转设定的方向

对于物体或流体的旋转、磁场等等，可以使用右手螺旋定则来设定矢量。逆反过来，对于由矢量设定的旋转的案例，可以用右手定则来了解旋转的移动方向。

右手螺旋定则可以用于安培定律的两种互补应用方法

安培右手螺旋定则:将右手的大拇指指向电流方向，再将其它四根手指握紧电线，则弯曲的方向决定磁场的方向。

螺线管载有的电流，会产生磁场。使用右手螺旋定则，可以判断磁场方向。将右手握住螺线管，四根手指朝着电流方向指去，然后将大拇指沿着螺线管的中心轴伸直，则磁场的方向即为大拇指所指的方向。

右手螺旋定则也可以用来辨明一条电线四周磁场的方向。对于这用法，右手螺旋定则称为“安培右手螺旋定则”，或“安培定则”。如右图所示，假若将右手的大拇指朝着电线的电流方向指去，再将其它四根手指握紧电线， 则四根手指弯曲的方向为磁场的方向。

在矢量微积分里，右手螺旋定则被用来定义面积矢量和其边界矢量之间的关系：将四根手指指向边界矢量的方向，大拇指为面积矢量的方向。 

【器材】

自制螺线管，小磁针2只，电源(干电池4节)，开关，导线3根。

【操作】

(1)将小磁针放在螺线管两端，将螺线管轴线沿东西方向，与静止的小磁针的轴线垂直。把电源E、开关K用导线接到螺线管两端。

(2)闭会K，小磁针就发生转动，记下这种情况下小磁针静止时N极所指的方向和螺线管中电流的方向。

(3)改变螺线管中电流的方向，记下小磁针静止时N极的指向和电流方向。

(4)从实验可知，通电螺线管周围的磁场方向与电流的方向有关。这种关系可用安培定则判定。