La ley de Ampere establece que para cualquier trayectoria de circuito cerrado; la suma de los elementos de longitud por el campo magnético en la dirección del elemento de longitud es igual a la permeabilidad por la corriente eléctrica encerrada en el circuito. Una de las principales direcciones del desarrollo de las ciencias naturales a principios del siglo XIX; fue la creciente conciencia de la relación entre los fenómenos aparentemente sin relación alguna de la electricidad y el magnetismo. Hans Christian Oersted estableció experimentalmente que un cable a través del cual fluye una corriente eléctrica desvía la aguja magnética de una brújula. André-Marie Ampere se interesó tanto por este fenómeno; que inició un estudio matemático y experimental en profundidad de la relación entre la electricidad y el magnetismo.
Como resultado, se formuló una ley que ahora lleva su nombre. El experimento clave de Ampere es bastante simple. Puso 2 cables rectos uno al lado del otro y pasó una corriente eléctrica a través de ellos. Resultó que entre los cables hay una fuerza de atracción o repulsión dependiendo de la dirección de la corriente. De hecho, con una corriente suficientemente fuerte, los cables son realmente atraídos o repelidos de modo que sea visible a simple vista. Pero Ampere a través de mediciones, pruebas y análisis; pudo determinar que la fuerza de interacción mecánica es proporcional a la fuerza de las corrientes y disminuye a medida que aumenta la distancia entre ellas. En base a esto, Ampere decidió que la fuerza observada se debía a la aparición de un campo magnético.
Aplicaciones de la ley de Ampere
Una corriente eléctrica en un cable produce un campo magnético; cuya configuración de las líneas de fuerza son círculos concéntricos alrededor de la sección transversal del cable como se muestran en la imagen superior. El segundo cable cae en el área de influencia de este campo magnético y en él surge una fuerza que actúa sobre las cargas eléctricas en movimiento. Esta fuerza se transfiere a los átomos del metal del que está hecho el alambre, haciendo que el alambre se doble. Así, el experimento de Ampere nos muestra dos hechos complementarios sobre la naturaleza de la electricidad y el magnetismo. Primero, cualquier corriente eléctrica genera un campo magnético; en segundo lugar, los campos magnéticos ejercen fuerza sobre cargas eléctricas en movimiento. La primera de estas declaraciones hoy se llama ley de Ampere, y esta ley está estrechamente relacionada con la ley de Biot-Savard…. Fueron estas dos leyes las que más tarde formaron la base de la teoría del campo electromagnético ( ver ecuaciones de Maxwell ).
Si interpretamos la ley de Ampere de manera un poco más amplia; entenderemos que un circuito eléctrico cerrado ubicado en el espacio forma un campo magnético a su alrededor; cuya intensidad es proporcional a la fuerza de la corriente eléctrica que fluye a través del circuito y el área dentro del circuito. Es decir, por ejemplo, si se forma un campo magnético alrededor de un conductor rectilíneo separado con corriente; cuya inducción es igual a B a una distancia r del conductor. Entonces cuando dicho conductor se cierra en un circuito circular, agregando estos campos dentro del circuito formado por un conductor cerrado con corriente; es decir , en términos científicos, por integración , obtenemos el valor de la intensidad del campo magnético dentro del contorno 2рrB, donde 2рr es el área del contorno circular. Según la ley de Ampere, este valor será proporcional a la corriente en el circuito.
Características Prácticas de la Ley de Ampere
De hecho, se ha encontrado repetidamente con la mención del nombre de Andre-Marie Ampere, quizás sin darse cuenta usted mismo. Eche un vistazo a cualquier aparato eléctrico de su hogar y encontrará sus características eléctricas, por ejemplo: «~ 220V 50Hz 3.2A». Esto significa que el dispositivo está diseñado para ser alimentado por una fuente de alimentación de CA estándar de 220 voltios con una frecuencia de 50 hercios; y el consumo de energía del dispositivo es de 3,2 amperios. La unidad de corriente amperio (abreviada – A) lleva el nombre del científico.
La definición oficial de la unidad se deriva del experimento original realizado por Ampere. Esta es la corriente que fluye en cada uno de 2 conductores rectilíneos paralelos colocados en el vacío a una distancia de un metro entre sí; lo que provoca una fuerza de interacción entre los dos conductores igual a 2×10 –7 Newtons por metro de longitud. Todas las definiciones científicas de unidades de medida se dan en una formulación tan estricta. Y aquí estamos hablando de los llamados «conductores ideales» de longitud infinita y sección transversal insignificante. Por cierto, con una corriente de 1 amperio en cualquier punto del conductor, aproximadamente 6×10 23 fluye por segundo electrones.
Ley de circuito de Ampere (ley de la mano derecha)
- El pulgar de la mano derecha es la dirección de la corriente y los otros cuatro dedos son la dirección del campo magnético.
- La fuerza del campo magnético es proporcional a la fuerza de la corriente e inversamente proporcional a la distancia del conductor.
- La magnitud del campo magnético en el mismo círculo es la misma en todos los puntos.
