Закон Ампера.
Основні принципи побудови теорії стаціонарних магнітних полів подібні до принципів побудови електростатики. За аналогією з пробним зарядом в електростатиці, під час вивчення магнетизму вводять абстрактне поняття - пробний елемент струму.
Елементом струму називають векторну величину , що чисельно дорівнює добуткові сили струму
в провіднику на вектор елементу провідника
, направлений уздовж напряму струму. Елемент струму не лише сам створює у просторі навколо себе магнітне поле, а й відчуває силову дію з боку зовнішніх магнітних полів.
Основним експериментальним законом магнетизму є закон Ампера: сила , з якою зовнішнє магнітне поле діє на розміщений у ньому елемент провідника зі струмом, дорівнює векторному добутку елементу струму
на вектор індукції магнітного поля
:
.
Напрям сили визначають за правилом векторного добутку. Але для зручності часто використовують правило лівої руки: якщо ліву руку розмістити так, щоб лінії індукції магнітного поля входили в долоню, а чотири випрямлених пальці збігалися з технічним напрямом струму в провіднику, то відхилений під прямим кутом великий палець вкаже напрям сили Ампера.
Сила, з якою магнітне поле діятиме на весь провідник, розміщений у ньому, буде визначатись інтегруванням виразу значення сили Ампера по всій довжині провідника:
.