Sách Vật lý/Điện từ/Từ trường/Định luật Ampere

Trong vật lý, định luật Ampere là tương đương từ lực với định luật Gauss, được phát biểu bởi André-Marie Ampère. Nó liên kết sự lan truyền từ trường trong mạch kín với dòng điện đi qua đoạn mạch:

Định luật Ampere - H = 0

Từ định luật Gauss

$\Phi _{B}=\int BdA=BA=\mu I$

Ta có,

Mật độ Từ trường

$BA=\mu I$

Cường độ Từ trường

$B={\frac {\mu }{A}}I=LI$

Định luật Ampere cho thấy mọi dòng điện đều sinh ra quanh nó một từ trường

Định luật Ampere - H ≠ 0

Ban đầu , Định luật Ampere được viết như sau

$\oint _{S}\mathbf {B} \cdot d\mathbf {s} =\mu I_{\mathrm {enc} }$

Với

$\mathbf {B}$ là từ trường,

$d\mathbf {s}$ là thành phần vi phân của mạch kín $S$,

$I_{\mathrm {enc} }$ là dòng điện đi qua diện tích bao phủ bởi đường cong $S$,

$\mu _{0}$ là độ từ thẩm của môi trường,

$\oint _{S}$ là đường tích phân theo mạch kín $S$.

Sau này, James Clerk Maxwell nhận thấy sự mâu thuẫn lôgic khi áp dụng định luật Ampere trong khi nạp điện cho tụ điện, và vì thế ông kết luận định luật này chưa hoàn thiện. Để giải quyết vấn đề, ông nêu ra khái niệm dòng dịch chuyển và tạo ra phiên bản tổng quát của định luật Ampere, được hợp nhất lại trong phương trình Maxwell. Công thức tổng quát như sau:

$\oint _{S}\mathbf {B} \cdot d\mathbf {s} =\mu _{0}I_{\mathrm {enc} }+{\frac {d\mathbf {\Phi _{E}} }{dt}}$

trong đó:

$\mathbf {\Phi _{E}}$ là thông lượng của điện trường xuyên qua bề mặt $S$.