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Geschichte

André-Marie AMPÈRE (1775 - 1836)

Abb. 1 André-Marie Ampére (1775-1836)

André-Marie AMPÈRE war ein hochbegabtes Kind, das keine der großen Schulen besuchte. Er verschlang schon als Kinde jede Literatur, die ihm zu Hause in die Hände fiel. Als Dreizehnjähriger bat er den Bibliothekar der Bücherei in Lyon, ihm die Werke von Euler und Bernoulli (den damals führenden Mathematikern) auszuhändigen. Als der Bibliothekar meinte, dass diese Literatur für Ampère zu schwer sei und außerdem in dem für André unbekannten Latein geschrieben sei, erlernte er in wenigen Wochen das für das Verständnis wichtige Latein und studierte dann die mathematischen Werke.

In einem Vortrag hörte Ampère - als er schon Professor an der berühmten Ecole Polytechnique in Paris war - von den Entdeckungen Oersteds (Ablenkung einer Kompassnadel in der Nähe eines stromdurchflossenen Leiters). In eigenen Experimenten entdeckte er darüber hinaus, dass stromdurchflossene, gerade Leiter unter bestimmten Bedingungen Kräfte aufeinander ausüben können. Dazu wählte er u.a. das folgende Experiment:

Verusuchsaufbauten Amperes

Der obere, stromdurchflossene Drahtrahmen ist um die gestrichelte Achse drehbar (Drahtspitzen in mit Quecksilber gefüllten Stahlnäpfchen). Zwischen dem beweglichen Leiter CD und dem festen Leiter AB kommt es

  • zur Anziehung bei gleicher Stromrichtung
  • zur Abstoßung bei entgegengesetzter Stromrichtung

 

Hinweise:

  • Damit zur Drehung des Drahtrahmens nur ein kleines Drehmoment aufzuwenden ist, wurde bei H ein Ausgleichsgewicht angebracht.
  • Merke: "Gleichgerichtete Ströme" ziehen sich an, gleichnamige Ladungen stoßen sich ab u.u.

Nach sehr kurzer Zeit gelang es Ampère die mehr qualitativen Beobachtungen von Oersted und seine eigenen Beobachtungen in eine quantitative Theorie zu fassen und so die Grundlagen zu einer mathematischen Theorie des Elektromagnetismus zu legen. Das Wort Elektromagnetismus ist übrigens eine Wortschöpfung Ampères.

Neben den Kraftwirkungen zwischen den stromdurchflossenen Leitern fand Ampère (man nannte ihn den "Newton des Elektromagnetismus") noch Lösungen für eine ganze Reihe anderer Probleme. Den Permanentmagnetismus erklärte er durch elektrische Ströme in den Molekülen, er führte die stromdurchflossene Spule ein, die sich wie ein Stabmagnet verhält und entwickelte eine Wellentheorie der Wärmelehre.

Auf Vorschlag des deutschen Physikers Helmholtz wurde die Einheit der Stromstärke in Erinnerung an die großen Leistungen des Wissenschaftlers Ampère (A) benannt.

*In einem Brief (25.09.1820) Ampères wird deutlich, welchen Anstoße dieser Vortrag bei ihm auslöste:

"Doch meine ganze Zeit wurde von einem wichtigen Ereignis in meinem Leben in Anspruch genommen. Seit ich das erste Mal von der schönen Entdeckung des Monsieur Oersted, seines Zeichens Professor in Kopenhagen, über die Wirkung galvanischer Ströme auf die Magnetnadel gehört habe, geht sie mir nicht mehr aus dem Sinn, habe ich unaufhörlich an einer umfassenden Theorie dieser und aller anderen vom Magneten bekannten Erscheinungen gearbeitet und die aus dieser Theorie folgenden Experimente erprobt, die ausnahmslos gelungen sind und micht mit einer Fülle von neuen Tatsachen bekannt gemacht haben. Auf der Sitzung am Montag vor acht Tagen habe ich den Anfang des Berichts verlesen. An den folgenden Tagen führte ich, einmal mit Fresnel und einmal mit Despretz, die bestätigenden Experimente durch. Ich habe sie alle am Freitagabend bei Poisson wiederholt . . . . Alles gelang wunderbar, aber für das entscheidende Experiment, das ich als endgültigen Beweis vorgesehen hatte, waren zwei galvanische Elemente erforderlich. Bei mir zu Hause, wo Fresnel und ich es mit zu schwachen Säulen (Volta-Säulen) versucht hatten, war es mißlungen. Gestern bewilligte mir Dulong, dass mir Dumotier die große Säule verkauft, die er für den Physikkurs an der Fakultät hat bauen lassen; das Experiment wurde im Hause Dumotiers mit vollem Erfolg durchgeführt und heute um vier Uhr auf der Sitzung des Instituts wiederhol. Es wurden keine Einwände mehr erhoben, so dass wir jetzt eine neue Theorie des Magneten haben, die alle seine Erscheinungen auf den galvanischen Strom zurückführt. Das weicht von allen bisher gültigen Vorstellungen ab."

Aus der Reihe "Meilensteine der Naturwissenschaft und Technik" gibt es den sehr schönen Film André-Marie Ampère und der Elektromagnetismus.