Le physicien de l'électromagnétisme

André-Marie Ampère

André-Marie Ampère (20 janvier 1775, Lyon - 10 juin 1836, Marseille), était un physicien français. Il inventa le premier télégraphe électrique, l'électroaimant (avec Arago) et énonça la théorie de l'électromagnétisme en 1827. Son nom a été donné à une unité de courant électrique : l'ampère.

La maison d'enfance d'Ampère à Poleymieux (aujourd'hui musée Ampère).
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Sa vie personnelle

Né à Poleymieux-au-Mont-d'Or Dès son enfance, André-Marie Ampére avait une soif d'apprendre, et l'on dit qu'il calculait de longues sommes avec des cailloux et des miettes de biscuits avant de connaître les chiffres. Son père a commencé à lui apprendre le latin, mais cessa lorsqu'il se rendit compte de l'intérêt et des aptitudes de son fils pour les mathématiques. Cependant, le jeune Ampère reprit rapidement ses leçons de latin, afin de comprendre les travaux de Leonhard Euler et Bernoulli. En 1796, il rencontra Julie Carron, qu'il épousa en 1799. Depuis environ 1796, Ampère donnait des cours privés de mathématiques, chimie et langues à Lyon. En 1801, il partit enseigner au Lycée Jérome Lalande à Bourg, comme professeur de physiques-chimie, laissant sa femme et son fils (Jean-Jacques Ampère) à Lyon. Elle mourut en 1804, et il ne se remit jamais de sa mort. La même année, il fut nommé professeur de mathématiques au lycée de Lyon. André-Marie Ampère épousa, en secondes noces, Jeanne-Françoise Potot, à Paris, le 1er août 1806 (décédée à Versailles en 1866, à 88 ans). Il eut de ce mariage une fille Albine Ampère (1807-1842).   Ses découvertes En 1809, Ampère obtient une chaire de mathématique à l'École polytechnique de Paris. Il travaille sur la théorie des probabilités et l'intégration d'équations différentielles partielles. En 1820, partant de l'expérience de Hans Christian Orsted (une boussole est perturbée lorsqu'elle est proche d'un fil parcouru d'un courant [1]), il étudie la relation entre magnétisme et électricité. Il découvre que la direction dans laquelle se déplace l'aiguille dépend de la direction du courant électrique et en déduit la règle du « bonhomme d'Ampère » (le bonhomme est couché sur le conducteur ; le courant, qui va par convention du plus vers le moins, le parcourt des pieds vers la tête ; il a les yeux dirigés vers l'aiguille aimantée. Le pôle nord de cette aiguille se déplace alors vers sa gauche). On lui doit une autre règle : si l'on écarte les trois premiers doigts de la main droite, de façon à ce que l'index indique la direction du champ magnétique et le pouce celle du mouvement, alors le courant circule dans la direction indiquée par le majeur. La loi la plus célèbre d'Ampère est la loi de l'électrodynamique. Cette loi décrit les forces que deux conducteurs parallèles parcourus par des courants électriques exercent l'un sur l'autre. Si la direction du courant est la même dans les deux conducteurs, ceux-ci s'attirent ; si le courant se déplace dans des directions opposées, les conducteurs se repoussent. Il décrit également la relation qui existe entre la force du courant et celle du champ magnétique correspondant. Ces travaux fondent l'électrodynamique et influencent considérablement la physique du XIXe siècle. Ampère interprète le phénomène du magnétisme par la théorie du courant moléculaire, selon laquelle d'innombrables et minuscules particules chargées électriquement seraient en mouvement dans le conducteur. Cette théorie est rejetée par les scientifiques de l'époque, et ne parvient à s'imposer que soixante ans plus tard avec la découverte des électrons. À côté de son travail sur l'électrodynamique, il tente également d'expliquer certains phénomènes chimiques par la géométrie des molécules et émet parallèlement à Avogadro, l'hypothèse que le nombre de molécules contenues dans un gaz est proportionnel à son volume. Il fut titulaire de la chaire de physique générale et expérimentale du Collège de France, succédant à Louis Lefèvre-Gineau et remplacé par Félix Savart. Il est enterré au cimetière de Montmartre à Paris. Un courant électrique I produit un champ magnétique

Énoncé du théorème d'Ampère

En régime quasi-permanent ou permanent, dans le vide, le théorème d'Ampère dit que la circulation sur une courbe fermée du champ magnétique engendré par une distribution de courant est égale à la somme algébrique des courants qui traversent la surface définie par la courbe multipliée par la perméabilité du vide (μ0).où

(henry par mètre) D'un point de vue moderne, c'est un cas particulier du théorème de Stokes. Intensité enlacée On peut distinguer plusieurs cas concernant l'intensité enlacée par la courbe. si la courbe enlace un courant volumique, alors l'intensité enlacée aura la forme suivante : si la courbe enlace plusieurs circuits filiformes alors on peut dire que l'intensité enlacée s'écrira : avec Ii l'intensité d'un fil du circuit filiforme. Attention, il s'agit d'une somme algébrique : il faut orienter le contour d'Ampère, et donc donner une normale à la surface, d'où une convention de signe concernant les courants enlacés, comptés positivement ou négativement selon leur sens. si la courbe enlace un courant surfacique, alors l'intensité enlacée aura la forme suivante :

Multiples de l'ampère

    10 N Préfixe Symbole  Nombre
   1024  yottaampère
YA
  Quadrillion
   1021  zettaampère
ZA
  Trilliard
   1018  exaampère
EA
  Trillion
   1015  pétaampère
PA
  Billiard
   1012  téraampère
TA
  Billion
   109  gigaampère
GA
  Milliard
   106  mégaampère
MA
  Million
   103  kiloampère
kA
  Mille
   102  hectoampère
hA
  Cent
   101  décaampère
daA
  Dix
   100  ampère
A
  Un
   10-1  déciampère
dA
  Dixième
   10-2  centiampère
cA
  Centième
   10-3  milliampère
mA
  Millième
   10-6  microampère
μA
  Millionième
   10-9  nanoampère
nA
  Milliardième
   10-12  picoampère
pA
  Billionième
   10-15  femtoampère
fA
  Billiardième
   10-18  attoampère
aA
  Trillionième
   10-21  zeptoampère
zA
  Trilliardième
   10-24  yoctoampère
yA
  Quadrillionième
Anciens multiples et sous-multiples de l'ampère
10 NPréfixeSymboleNombre en françaisNombre en chiffre
   104  myriaampère
maA
  Dix mille  10 000
   10-4  myrioampère
moA
  Dix-millième  0,000 1

Ampère-heure. L'ampère-heure (symbole : Ah) est une unité de charge électrique. L'ampère-heure exprime une quantité. Par exemple une batterie de capacité 50Ah, pourrait délivrer (si son débit le permettait) 50 ampères pendant une heure, ou bien 25 ampères pendant deux heures etc. Tout dépend de la consommation du circuit utilisant la batterie. Prenons un autre exemple : Une batterie (chargée) de 12v de capacité 31Ah, est utilisée par un poste radio de consommation 12v à 2A. L'autoradio pourra donc fonctionner 15 heures et 30 minutes avant de s'éteindre. Il ne faut donc pas confondre X ampère-heure ( X Ah) par X ampère par heure (X A/h). L'unité du système international (SI) est le coulomb, mais l'ampère-heure est souvent employé pour indiquer la charge des batteries. Un ampère-heure égale 3 600 coulombs.

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Olivier

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