Закон полного тока (Ампера)

В начале XIX века датский физик Эрстед установил важнейший для теории электромагнетизма экспериментальный факт, который заключается в том, что протекание электрического тока по проводникам приводит к возникновению в окружающем пространстве магнитного поля. Это открытие позволило французскому ученому Амперу сформулировать закон, носящий в настоящее время название закона полного тока.

Рассмотрим в пространстве воображаемый контур , ограничивающий поверхность . Зададим на этом контуре направление обхода так, чтобы движение вдоль контура с конца вектора элементарной площадки наблюдалось в направлении против часовой стрелки (рисунок 27). Предположим далее, что поверхность пронизывается векторным полем токов, распределенных в пространстве с некоторой плотностью . Это может быть как система дискретных проводников, так и непрерывно распределенный электронный поток. Тогда полный ток, пронизывающий контур, определится как поток вектора плотности тока через поверхность в виде

,

где − вектор плотности тока проводимости, − поверхность, ограниченная контуром .

Рисунок 27 − К закону полного тока

Закон полного тока гласит, что циркуляция по контуру вектора напряженности магнитного поля, вызванного протеканием тока , равна полному току:

,

.

Физический смысл этой формулы заключается в том, что при перемещении электрических зарядов, выражающемся в появлении электрического тока, появляется магнитное поле.