Прошла еще одна неделя. Ампер произвел новые опыты, развивающие и подтверждающие его идеи. Если магнит представляет собой систему круговых параллельных токов, направленных в одну сторону, то спираль из металлической проволоки, по которой проходит ток, должна вести себя как магнит - иметь два полюса и принимать определенное положение под воздействием магнитного поля Земли (рис. 2, рис. 3). Эксперимент подтвердил эти предположения.

О полученных результатах Ампер сразу же сообщил в Академию. В докладе, сделанном 18 сентября 1820 года, он продемонстрировал свои первые опыты и заключил их следующими словами: «В связи с этим я свел все магнитные явления к чисто электрическим эффектам». На заседании 25 сентября он развил эти идеи далее, демонстрируя опыты, в которых спирали, обтекаемые током (соленоиды), взаимодействовали друг с другом как магниты.

Новые идеи Ампера были поняты далеко не всеми учеными. Не согласились с ними и некоторые из его именитых коллег, в том числе и Био. Выступив против существования магнетизма как самостоятельного явления. Ампер перечеркнул тем самым и теорию Био. согласно которой магнит состоит из совокупности элементарных микроскопических магнитиков, каждый из которых по своим свойствам подобен большому магниту. Теория эта, по существу, ничего не объясняла, она лишь относила вопрос о природе магнетизма не к большому куску намагниченного металла, а к его крохотным частям. Био и его сторонники стремились доказать, что в опытах Ампера нет ничего принципиально нового, что все они по сути дела - лишь варианты опыта Эрстеда.

Современники рассказывали, что после первого доклада Ампера о взаимодействии проводников с током произошел следующий любопытный эпизод. «Что же, собственно, нового в том, что вы нам сообщили?- спросил Ампера один из его противников.- Само собою ясно, что если два тока оказывают действие на магнитную стрелку, то они оказывают действие и друг на друга». Ампер не сразу нашелся, что ответить на это возражение. Но тут на помощь ему пришел Араго. Он вынул из кармана два ключа и сказал: «Вот каждый из них тоже оказывает действие

Рис. 2. Первый прибор для исследования влияний магнитного поля Земли на соленоид. АВ - соленоид, намотанный на тонкую стеклянную трубку и подвешенный подобно стрелке компаса. Прибор оказался недостаточно подвижным, и ожидаемый эффект зарегистрирован не был. (Рисунок Ампера).

Рис. 3. Прибор для исследования влияния магнитного поля Земли на виток с током. ABCD - подвижный внток с током. Второй (неподвижный) виток большего радиуса фиксировал вертикальную плоскость, перпендикулярную к магнитному меридиану в данной точке. При вк1ючении тока виток ABCD поворачивался до совпа/.ення с неподвижным витком. (Рисунок Ампера.)

на стрелку, однако же они никак не действуют друг на друга, и потому ваше заключение ошибочно. Ампер открыл, по существу, новое явление, куда большего значения, чем открытие уважаемого мной профессора Эрстеда».

Несмотря на нападки своих научных противников, Ампер продолжал свои эксперименты. Он решил найти закон взаимодействия токов в виде строгой математической формулы и нашел этот закон, который носит теперь его имя. В самом общем виде выражение для величины силы, действующей со стороны

Рис. 4. К выводу закона взаимодействия токов.

малого отрезка проводника A/i, по которому течет ток с силой /i (первого элемента тока), на произвольно расположенный отрезок А/г другого проводника с током /2 (второй элемент тока), имеет следующий вид:

г. , / sin Oi/j А/а sin Ог г 12 = к-2-.

Здесь г\2 - абсолютная величина вектора Г\2, направленного от первого отрезка ко второму (рис. 4), Направления векторов АЬ и АЬ совпадают с направлениями текущих по ним токов; ai - угол между векторами Аи Г12, аг - угол между векторами АЬ и п - перпендикуляром к плоскости, содержащей АЬ и Г12. Направление п совпадает с поступательным движением буравчика при вращении его рукоятки от АЬ к Г12. k - коэффициент, зависящий от выбора системы единиц. Сила F12 перпендикулярна к вектору АЬ и лежит в плоскости, содержащей АЬ и Г12. При этом направление силы определяется правилом буравчика: при вращении его рукоятки от Г12 к п поступа-