|
== Formulering ==
In woorden stelt deDe wet van Ampère stelt dat rondom een elektrische stroom een magneetveld wordt opgewekt, evenredig met de stroomstroomsterkte. Dit fenomeen was al eerder opgemerkt door [[Hans Christian Ørsted|Ørsted]], die ontdekt had dat een kompasnaald in de buurt van een stroomvoerende draad afbuigt. Aangezien een kompasnaald de richting van het magnetisch veld aanduidt, isbleekt dat dit effectveld eenloodrecht duidelijkeop aanwijzingde voorrichting hetvan feitde dat elektrische stromen een magnetisch veldstroom opwekkenstaat. De wet van Ampère maaktluidt ditin verbandkwantitatieve ookwiskundige kwantitatief, vorm als volgt:
:<math>\oint_C \vec{B} \cdot \mathrm{d}\vec{\ell} = \mu_0\mu_r I</math>
:waarbij μ< submath> 0\mu_0</ submath> de [[magnetische permeabiliteit]] in Vs/Am vanin hetvacuum medium.is;<br>▼
<math>\mu_r</math> de dimensieloze relatieve permeabiliteit van het voortplantingsmedium; voor lucht is die vrijwel gelijk aan 1;<br>
: <math>\vec{B}</math> de [[magnetische fluxdichtheid]] in T ([[tesla (eenheid)|tesla]]) en;▼waarin:
<math>I</math> de stroomsterkte.
▲: <math>\vec{B}</math> de [[magnetische fluxdichtheid]] in T ([[tesla (eenheid)|tesla]]) en
▲: μ<sub>0</sub> de [[magnetische permeabiliteit]] in Vs/Am van het medium.
[[Bestand:Electromagnetism.svg|thumb|Een elektrische stroom I produceert een magnetisch veld B.]]
InDe woorden: dewillekeurige integraalkringintegraal van het magnetisch veld ''B'' langs een lus ''C'' is gelijk aan ( de permeabiliteit maal) de totale stroom ''I'' die de lus doorboort. Deze wet is geldig voor elke lus ''C'' die men wil beschouwen. Als men voor de lus C een cirkel op een vaste afstand ''r'' van een stroomvoerende draad neemt, wordtziet de bovenstaande wet er eenvoudiger uit:
:<math> 2 \pi r B(r) = \mu_0\mu_r I</math>
Waarbij <math>B(r)</math> het magnetisch veld op een afstand ''r'' van de draad voorstelt. DitHieruit geeft dusvolgt een exacteexpliciete uitdrukking voor de grootte van het magneetveld rondop een geleiderafstand r van een oneindig lange rechte dunnegeleider waar een stroom door gaat:
:<math> B(r) = \frac{\mu_0\mu_r I}{2\pi r}</math>
De sterkte van het opgewekte magneetveld is omgekeerd evenredig met de afstand tot de draad: hoe kleiner ''r'', hoe groter ''|B(r)|''. Indien de stroom niet gelokaliseerd is in een dunne geleider, maar uitgesmeerd (bijvoorbeeld lopend door een dikke metalenniet-rotatiesymmetrische balkgeleider of een zwerm vrije ladingdragers) dient men de totale stroom omvat in de lus ''C'' te integreren om het magnetisch veld rondom te bepalen. In dat geval wordt de bovenstaande wet:
:: <math>\oint_C \vec{B} \cdot \mathrm{d}\vec{l} = \mumu_0\mu_r \iint_S \vec{J} \cdot \mathrm{d}\vec{S} </math>
met
| 