André-Marie Ampère – nedostižný vědec v mnoha oborech
Foto: Public domain (neznámý autor), Wikimedia commons
Jeden z nejvýznamnějších průkopníků fyziky. Všestranný vědec, jehož odkaz žije dodnes. Zakladatel řady teorií, které se učí i v moderní době. Právě takový byl André-Marie Ampère.
Nelehký život v nelehkém období
Ampère se narodil roku 1775 do prosperující měšťanské rodiny v době vrcholícího francouzského osvícenství. Jeho otec byl úspěšný obchodník a také obdivovatel filozofie J. J. Rousseaua, jehož teorie výchovy byly základem Ampèrova vzdělání. Rousseau tvrdil, že mladí chlapci by se měli vyhýbat formálnímu školnímu vzdělávání a místo toho se věnovat „výchově přímo od přírody“. Ampèrův otec tak mladému Andrému umožnil vzdělávat se ve zdech své dobře zásobené knihovny.
Na druhou stranu Ampèrova matka byla zbožná žena, takže Ampère byl vedle osvícenské vědy zasvěcen také do katolické víry. Formativní vliv na jeho dospívání měla také Francouzská revoluce (1787–1799). Ampèrův otec byl novou revoluční vládou povolán do veřejné služby a stal se smírčím soudcem v malém městě nedaleko Lyonu. Když však v roce 1792 převzala kontrolu nad revoluční vládou jakobínská frakce, Jean-Jacques Ampère se postavil na odpor novým politickým proudům a 24. listopadu 1793 byl v rámci jakobínských čistek tohoto období gilotinován.
Revoluce v elektřině a magnetismu
Ampère je všeobecně považován za jednoho z průkopníků klasického elektromagnetismu, vědního oboru, který sám nazýval „elektrodynamika“. Jeho práce v této oblasti způsobila převrat v chápání elektřiny a magnetismu, a položila tak základy pro rozvoj moderní elektrotechniky. Mezi Ampèrovy zásluhy v této oblasti patří objev vztahu mezi elektrickým proudem a magnetickým polem, vývoj Ampèrova zákona a formulace Ampèrova-Maxwellova zákona. Jeho práce měla trvalý dopad na svět vědy a techniky a jeho jméno je dodnes připomínáno jako jeden z velkých mozků 19. století.
Ampérův zákon
Tento významný fyzikální zákon stanovuje, že magnetické pole v prostoru kolem elektrického proudu je úměrné elektrickému proudu, který je jeho zdrojem, stejně jako je elektrické pole v prostoru úměrné náboji, který je jeho zdrojem. Ampérův zákon říká, že pro libovolnou uzavřenou smyčku se součet délkových prvků × magnetické pole ve směru délkového prvku rovná permeabilitě × elektrický proud uzavřený ve smyčce.
Ampère-Maxwellův zákon
Ampèrova-Maxwellova rovnice popisuje vztah mezi elektrickým proudem a magnetickým tokem. Věnuje se charakteristice magnetických polí, která vznikají ve vodiči nebo smyčce při elektromagnetických experimentech.
Právě James Clark Maxwell zdokonalil původní formulaci známou ze školy jako Ampérovo pravidlo pravé ruky: Uchopíme-li pravou rukou vodič tak, aby palec ukazoval smysl proudu, potom prsty udávají smysl točení indukčních čar (a tím i směr vektoru magnetické indukce).
Ampère se také proslavil svým vynálezem astatické jehly, která je důležitou součástí moderního astatického galvanometru. Tento přístroj se používá k měření elektrického proudu a je základním nástrojem při studiu elektřiny. Ampérův vynález astatické jehly způsobil převrat v oboru elektromagnetismu a od svého vynálezu se používá i v dnešních přístrojích.
Ampér jako jednotka SI
Práce André-Marie Ampèra byla natolik vlivná, že na jeho počest byla pojmenována jednotka elektrického proudu SI, ampér. Dříve byl ampér definován jako konstantní proud, který by při udržování ve dvou přímých rovnoběžných vodičích nekonečné délky se zanedbatelným kruhovým průřezem, umístěných ve vakuu jeden metr od sebe, vyvolal mezi těmito vodiči sílu rovnou 2 × 10-7 newtonů na metr délky. V roce 2018 se v rámci Generální konference pro míry a váhy (CGPM) dohodlo, že 20. května 2019 bude ampér napříště definován fixací číselné hodnoty elementárního náboje, aby byla rovna 1 602 176 coulombů. Průtok jednoho ampéru vzniká v odporu jednoho ohmu při rozdílu potenciálů jednoho voltu.
