A (アンペア) のアンペール Ampère

今日は電流のSI単位の アンペアの元となったアンペールの生まれた日です。

アンドレ＝マリ・アンペール（André-Marie Ampère, 1775年1月20日 - 1836年6月10日）は、フランスの物理学者、数学者で、電磁気学の創始者の一人です。アンペールの法則を発見しました。電流のSI単位の アンペアは彼の名に因んでいるのです。

アンペールが導き出した法則(règle du bonhomme d'Ampère)は以下の通りです。

導線と同じ向きにある人が身を傾けており、この人の足の側から頭の側に電流が流れるとすれば、方位磁石の北極が左手側に振れます。

また、アンペールは右ネジの法則（右手の法則）も発見しました。これは右手を親指を立てて握ったとき、親指以外の指の方向を磁場（磁束）とすると親指の指す先が電流の向きと一致するというものです。

さらに電流の強さと磁場の強さの関係についても述べています。 

アンペールによれば磁気学的現象は分子的流体の理論によって説明できます。

電気を帯びた無数の微小な粒子が導線を流れていると考えるのです。

この理論は当時の科学者たちの受け入れるところとはならず、60年後に電子が発見されて初めて注目されるようになりました。 1827年、電気力学と磁気学に関する『電気力学的諸現象について、実験によりひとつに結論される理論覚え書き』を出版しています。電気、電流、電圧の語彙を創始しています。

アンペールは電気力学の研究だけでなく、化学的現象を分子構造から説明することも試みており、アヴォガドロとほぼ同時に、気体の体積はその気体中の分子の数に比例するという仮説を唱えました。

もう一度アンペールの法則について繰り返します。

電流とその周りにできる磁場との関係をあらわす法則です。1820年にフランスの物理学者アンドレ＝マリ・アンペールが発見しました。

閉じた経路にそって磁場の大きさを足し合わせます。すると、足し合わせた結果は閉じた経路を貫く電流の和に比例します。磁場の足し合わせは線積分で行ないます。

アンペールは実験で2本の電流の間に働く力を観測し、そして実験結果をアンペールの法則にまとめ、それ以前に発見されていた電磁気の現象を説明することに成功しました。 

電流を流すと、電流の方向を右ネジの進む方向として、右ネジの回る向きに磁場が生じることを発見したのです。これを右ネジの法則と言います。図のように右手の親指を立てて手を握ると、電流の方向を親指の向きとした時、残りの指の向きが磁界の向きと一致するため右手の法則と呼ばれることもあります。

アンペア (ampere, 記号:A) は電流（量記号: I [直流], i [交流]）の単位で、SI基本単位の一つです。また、起磁力（量記号: F , Fm ）や磁位差（量記号: Um ）の単位も同じ「アンペア」という名称ですが、これは電流の単位アンペアから組み立てられた組立単位であり、定義が異なります。

現在のアンペアの定義は、「アンペアは，真空中に 1 メートルの間隔で平行に配置された無限に小さい円形断面積を有する無限に長い二本の直線状導体のそれぞれを流れ，これらの導体の長さ 1 メートルにつき 2 × 10－7ニュートンの力を及ぼし合う一定の電流である」とされます。この定義は、1948年の第9回国際度量衡総会(CGPM)で採択されたもので、1954年の第10回CGPMで電流の基本単位として正式に承認されました。この定義により、結果的に真空の透磁率μ0の値が正確に 4π×10－7 H/m に固定されることになりました。

1948年以前は、銀の電解析出率に基づく国際アンペア(international ampere)と呼ばれる定義が用いられていました。国際アンペアは1893年の国際電気会議で発表された後、1908年の万国電気単位会議によって追認された国際電気単位の一つで、硝酸銀水溶液中を通過する電気が1秒間当たり0.00111800 gの銀を析出させる電流として定義されていました。現在の定義によるアンペアは国際アンペアと対比する際には絶対アンペアと呼ばれ、これら2つのアンペアの値は1国際アンペア＝0.999865絶対アンペアとなります。

なお、上記の定義では直流電流のみについて言及していますが、日本における計量単位令では、「又はこれで定義したアンペアで表した瞬時値の二乗の一周期平均の平方根が一である交流の電流」と、交流電流についても定義しています（計量単位令・平成4年政令第357号）。

アンペアの値は電流天秤によって最も正確に知ることができますが、実際には電圧と電気抵抗の単位、すなわちボルトとオームからオームの法則によって測られます。

アンペアの父、André-Marie Ampèreは優しさと無邪気さにあふれた性格だったそうです。1836年6月10日マルセイユで死去し、パリのモンマルトル墓地に埋葬されました。享年61でした。(下の写真には２人の顔がありますが、向かって右は息子の ジャン・ジャック・アンペールです。つまり、息子とともに埋葬されているわけです。仲の良い親子だったのでしょう。)

なお、スペイン語では アンペアはamprio と言います。「20アンペアの電流」だったら、"corriente de veinte amperios"となります。

André-Marie Ampère (Lyon, 20 de enero de 1775 - Marsella, 10 de junio de 1836), fue un matemático y físico francés. Inventó el primer telégrafo eléctrico y, junto a François Arago, el electroimán. Formuló en 1827 la teoría del electromagnetismo. El amperio (en francés ampère) se llama así en su honor.

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