Christopher Kent Mineman - Didattica in rete

Fisico francese, Ampere si affermò nel 1824 per lavori fisico-matematici ed elettrodinamici d'importanza assoluta. Nel 1826 pubblica la sua teoria e le sue osservazioni sul rapporto tra elettricità e magnetismo nell'opera “Théorie mathématique des phénomènes électrodynamiques uniquement déduite de l'expérience” ("Sulla teoria matematica dei fenomeni elettrodinamici dedotta unicamente dall'esperienza"). Ampère qui sostiene la riducibilità dei fenomeni magnetici a fenomeni elettrici, confutando la teoria dei "vortici" di Oersted, e cercando di considerare l'elettrodinamica come una materia avente un contenuto empirico facilmente controllabile e, nello stesso tempo, assoggettabile ad una evoluta matematizzazione.

Egli dimostrò che un filo conduttore percorso da corrente genera un campo magnetico ed esercita quindi una forza su un ago magnetico (bussola) posto nelle vicinanze. Specificò inoltre intensità, direzione e verso della forza di interazione tra due o più conduttori rettilinei percorsi da corrente. Studiando le azioni elettrodinamiche esercitate da correnti su aghi magnetici, egli pose le basi del principio di funzionamento dei moderni galvanometri.

I suoi studi lo portarono all'enunciazione delle "Regole di Ampère.

• La Regola di Ampère: Una corrente elettrica lineare devia verso la sua sinistra un polo magnetico nord.

• Le Leggi di Ampère: il fatto che una corrente circolare respinge o attira il polo magnetico nord, posto sul suo asse secondo la faccia che la spira presenta al polo, dimostra che un circuito di tal forma si comporta come se fosse un magnete.

Ampère, con questa sua teoria che riduce il magnetismo ad elettrodinamica, precorreva di molto i tempi, tanto che questo suo eccelso passo nel sentiero scientifico prevalse solo quasi un secolo dopo.

In suo onore è detta ampere (A) l'unità di misura dell'intensità di corrente elettrica: quando si parla di Ampere infatti, si intende l’intensità della corrente che, passando in due conduttori rettilinei peralleli indefiniti, che distano 1m l’uno dall’altro nel vuoto, genera tra essi una forza magnetica di 2*10-7 N per ogni metro di lunghezza.

Fili paralleli percorsi da correnti

Se prendiamo due fili paralleli percorsi da corrente aventi lo stesso verso osserviamo che questi si flettono tendendo ad avvicinarsi. Ossia quando sono persorsi da corrente nasce una forza attrattiva che spinge un filo verso l'altro.

Se sono percorsi da correnti con verso opposto tendono ad allontanarsi.

Per spiegare quanto osservato da Ampère, dobbiamo utilizzare quanto già visto per la forza di Lorentz.

Gli elettroni che si muovono in un filo, avvertono i campo magnetico generato dagli elettroni che si muovono nell'altro filo e per la legge della mano destra nasce una forza perpendicolare al filo e alla direzione delle linee di forza del campo magnetico prodotto dall'altro filo.

Pertanto avremo il manifestarsi delle forze attrattive e/o repulsive tra i due fili.

Effettuando vari esperimenti si ricavò che la forza che si esercitava tra i due fili era sempre direttamente proporzionale al prodotto delle intensità di corrente che fluivano nei due fili, direttamente proporzionale alla lunghezza del filo che subisce la forza e inversamente proporzionale alla distanza fra i due fili.

Ossia:

Se la corrente che fluisce è equiversa si osserva l'insorgere di una forza mutuamente attrattiva.

Se la corrente non ha lo stesso verso si osserva l'insorgere di una repulsione elettrostatica, anche se l'intensità della forza è data sempre dalla stessa formula.