André Marie Ampére

André Marie Ampére, de grondlegger van het elektromagnetisme, had geen gelukkig leven

André Marie Ampére 1775-1836

De Deen Hans Christian Oersted (1777-1851) was de eerste die liet zien dat een elektrische stroom een kompasnaald kon doen afbuigen, waarmee hij het verband tussen elektriciteit en magnetisme aantoonde. De Engelsman Michael Faraday (1791-1867) maakte als eerste gebruik van deze ontdekking en de Fransman André-Marie Ampère verklaarde de achterliggende theorie. Daarmee was hij de grondlegger van het elektromagnetisme, dat van een enorme invloed is geweest op de wereld van nu.

Wiskunde

Ampère was allereerst een briljant wiskundige en deze bekwaamheid kwam zeer van pas bij zijn elektromagnetisch onderzoek. Hij blonk al op jeugdige leeftijd uit in het vak en werd in 1799 wiskundeleraar in Lyon. In 1802 werd hij aangesteld als professor in de natuur- en scheikunde in Bourg-en-Brasse en in 1809 keerde hij terug naar de wiskunde als professor aan de Parijse École Polytechnique. Napoleon had hem ook, in 1808, benoemd tot inspecteur-generaal van het universitaire stelsel. Terwijl zijn loopbaan moeiteloos voortschreed, had Ampère in zijn privé-leven met veel ongeluk te kampen. In 1793 was zijn vader in de nasleep van de Franse Revolutie terechtgesteld onder de guillotine en kort na de geboorte van hun zoon in 1803 was zijn teerbeminde vrouw gestorven. Later is hij hertrouwd, maar een gelukkig huwelijk was het niet.

Elektrodynamica

Tegen deze achtergrond begon Ampère later aan zijn baanbrekende werk op het gebied van het magnetisme, nadat hij in 1820 een demonstratie van de ontdekking van Oersted had bijgewoond. Ampère was zeker geen gedreven wetenschapper met een grote productie, maar wanneer zijn interesse eenmaal was gewekt voor een bepaald onderzoeksterrein, werkte hij bijzonder snel. Binnen een week nadat hij had gehoord dat er een verband bestond tussen elektriciteit en magnetisme, had hij al experimenten uitgevoerd met betrekking tot dit verschijnsel en begon hij zijn eigen gedachten te ontwikkelen. In de loop van de volgende maanden formuleerde hij enkele wiskundige verklaringen over de relatie elektriciteit/magnetisme. Pas later zou men hiernaar verwijzen met elektromagnetisme; Ampère noemde dit verband elektrodynamica.

De wet van Ampére

Ampère raakte vooral geïnteresseerd in de uitwerking die een elektrische stroom op een andere had. Hij had opgemerkt dat twee magneten elkaar konden beïnvloeden en vroeg zich af, gezien de overeenkomsten tussen elektriciteit en magnetisme, welk effect twee stromen op elkaar zouden hebben. Hij begon met twee evenwijdige draden waar elektriciteit doorheen liep. Hij nam waar dat wanneer de elektriciteit in beide draden in dezelfde richting stroomde, de draden tot elkaar werden aangetrokken, en wanneer de elektriciteit in tegengestelde richtingen stroomde, ze elkaar afstootten. Daarna experimenteerde hij met draden van andere vormen en onderzocht weer de uitwerking. Hij interpreteerde alle resultaten op wiskundige wijze in een poging om een alomvattende verklaring te vinden voor elektromagnetisme. Dit leidde in 1827 tot de Wet van Ampère, een nieuwe toevoeging aan de reeks van ‘omge-keerd-kwadraatwetten’ waarin Isaac Newtons universele gravitatiewet de eerste was. Deze stelde dat de magnetische kracht tussen twee stroomvoerende draden evenredig was met het product van de stromen en het omgekeerde kwadraat van hun onderlinge afstand. Dit betekende dat als de afstand tussen de draden werd verdubbeld, de magnetische kracht vier keer zo klein werd.

Verdere wapenfeiten

De solenoïde
Ampère ontwikkelde ook een aantal belangrijke instrumenten en toestellen. Zo vond hij de solenoïde uit, een cilindrische draadspoel die zich als een magneet gedraagt wanneer er een elektrische stroom door loopt. De solenoïde wordt gebruikt in apparaten als klokken en kleppen, waarbij mechanische beweging wordt verlangd.
De galvanometer
Ampère maakte gebruik van het werk van Oersted en ontwierp een galvanometer, die een elektrische stroom mat door middel van de mate van aftuiging van zijn magnetische naald.
De ampère
Misschien is Ampère nog wel het beroemdst omdat de SI-eenheid van elektrische stroom naar hem genoemd is.

1775 Ampère geboren in Lyon, Frankrijk. 1799 Trouwt en geeft wiskundelessen in Lyon. 1802 Aanvaardt een professoraat aan de École Centrale in Parijs. 1808 Benoemd tot inspecteur-generaal van het door Napoleon hervormde universitaire stelsel. 1809 Benoemd tot professor in de mathematische analyse aan de École Polytechnique in Parijs. 1825 Publiceert de Wet van Ampère.