Forza tra correnti e legge di Ampère: forza su un filo percorso da corrente, forza tra fili paralleli, definizione dell'ampere, legge di Ampère

Forza su un filo

Un filo percorso da corrente in un campo magnetico subisce una forza magnetica, base dei motori elettrici. Il modulo è

dove $I$ è la corrente, $l$ la lunghezza immersa, $B$ il campo e $\alpha$ l'angolo tra filo e linee di campo. Il verso si ottiene con la regola della mano destra: pollice verso di $I$, dita verso $B$, forza dal palmo.

Fili paralleli e definizione dell'ampere

Due fili paralleli si scambiano forze magnetiche. Per un tratto di lunghezza $l$:

Con $\mu_0=4\pi\times10^{-7}\,\mathrm{T\,m/A}$. Correnti con stesso verso si attraggono; versi opposti si respingono. La definizione storica dell'ampere si basa sulla forza per unità di lunghezza tra due conduttori paralleli molto lunghi, distanti $1\,\mathrm{m}$ nel vuoto: $2\times10^{-7}\,\mathrm{N/m}$.

Legge di Ampère

• La circuitazione di $\vec{B}$ lungo un percorso chiuso vale

dove $I_{\text{conc}}$ sono le correnti concatenate, con segno secondo la regola della mano destra. Vale per correnti continue e costanti; con campi elettrici variabili serve il termine di corrente di spostamento introdotto da Maxwell.