2 André Marie Ampere, der Namensgeber der Stromstärkeeinheit

Die internationale Einheit der elektrischen Stromstärke ist das Ampere. Diese Einheit mit dem Einheitenzeichen A ist eine Basiseinheit des Internationalen Einheitensystems. Festgelegt ist 1 Ampere (A) als die Stärke eines zeitlich konstanten elektrischen Stromes, der zwischen zwei Leitern mit einem vernachlässigbar kleinen, kreisförmigen Querschnitt eine Kraft von 0,2 Mikronewton (IJN) je Meter (m) Leitungslänge hervorruft, wenn diese im Vakuum geradlinig angeordnet sind und einen Abstand von 1 Meter (m) haben (Bild 2).

Festlegung der SI-Einheit der elektrischen Stromstärke

Bild 2: Festlegung der SI-Einheit der elektrischen Stromstärke

Benannt wurde die SI Einheit der elektrischen Stromstärke nach dem französischen Mathematiker und Physiker André Marie Ampere (Bild 3). Ampere wurde am 22. Januar 1775 in Lyon (Frankreich) geboren. Nach seinem Mathematik und Physikstudium und einer Tätigkeit als Lehrer für naturwissenschaftliche Fächer wurde er in Paris Professor für Mathematik an der Ecole Polytechnique und Professor der Physik im College de France. Im Jahre 1808 wurde er auch Generalinspektor der Universität und lehrte außerdem Philosophie an der historisch philologischen Fakultät.

Andre-Marie Ampere (1775-1836)

Bild 3: Andre-Marie Ampere (1775-1836)

Ampere war vor allem Mathematiker. Bereits mit dreizehn Jahren verfaßte er eine Abhandlung über Kegelschnitte. Später lieferte er grundlegende Gedanken zur Wahrscheinlichkeitsrechnung und zur Theorie der partiellen Differentialgleichungen. Mit seinem "Ampereschen Verkettungsgesetz" schuf er Grundlagen für die Maxwellschen Gleichungen. Als genialer Wissenschaftler fesselten ihn auch die großen Probleme der Chemie. Er gilt als Vorkämpfer der Atomtheorie und physikalischen Chemie. Ampere stellte im Jahre 1814 die Hypothese auf, daß alle Gase bei gleichem Volumen gleich viele Moleküle enthalten, sofern die Druck und Temperaturbedingungen dieselben sind. Er wußte nicht, daß zu dieser Erkenntnis bereits drei Jahre zuvor der italienische Physiker Amedeo Conte di Quaregna e Ceretto Avogadro (1776-1856) gekommen war, der das Gesetz jedoch etwas anders formuliert und abgefaßt hatte.

Elektrodynamisches Grundgesetz

Bild 4: Elektrodynamisches Grundgesetz

Als Mathematiker besaß Ampere die Fähigkeit, aus physikalischen Versuchen allgemein gültige Gesetze herzuleiten und formelgemäß zu erfassen. Anknüpfend an die Entdeckung des Elektromagnetismus durch den dänischen Physiker Hans Christian Oersted (1771-1851), sah er in der fließenden Elektrizität die eigentliche Ursache für den Magnetismus. Ampere erkannte die Wirkung des erdmagnetischen Feldes auf stromdurchflossene Leiter. Im Jahre 1820 lieferte er den Beweis, daß zwei stromdurchflossene Leiter bei gleicher Stromrichtung eine Anziehungskraft und bei entgegengesetzter Stromrichtung eine Abstoßungskraft aufeinander ausüben (Bild 5).

Damit war eine Grundvoraussetzung zur Erzeugung von Drehbewegungen auf dem Prinzip des Elektromagnetismus und zum Bau von Elektromotoren geschaffen. Da die Größe der Anziehungs bzw. Abstoßungskraft proportional den beiden Stromstärken ist und umgekehrt proportional dem Abstand der stromdurchflossenen Leitern, bekam das Gesetz eine ähnliche Form wie die zuvor von Charles Coulomb (1736 1806) für elektrische Ladungen und von Henry Cavendish (1731 1810) für Massen aufgestellten Gesetzmäßigkeiten (Bild 4).

Nachdem Ampere in der fließenden Elektrizität die eigentliche Ursache für den Magnetismus erkannt hatte, stellte er die Hypothese auf, daß die Atome selbst Träger von elektrischen Strömen sein müssen. Ferner versuchte er, das hart und weichmagnetische Verhalten von Stoffen auf molekulare Ringströme zurückzuführen. Es zeugt von Scharfsinn und Weitblick des genialen Erfinders, dessen Vorstellungen erst hundert Jahre später in Modellen vom Aufbau der Stoffe und der im Kreislauf befindlichen Elektronen bestätigt wurden.

\"Amperesches Gesetz\" zum Nachweis der Kraftwirkung zwischen stromdurchflossenen Leitern.

Bild 5: "Amperesches Gesetz" zum Nachweis der Kraftwirkung zwischen stromdurchflossenen Leitern.

Neben der Begründung der Elektrodynamik erfand André Marie Ampere das Prinzip der elektrischen Telegrafie. Am 2.10.1820 machte er in Lyon den Vorschlag, mit Hilfe von Magnetnadeln, die durch den elektrischen Strom eine Ablenkkraft erfahren, zu telegrafieren. Daß die elektromagnetische Induktion nicht von ihm, sondern erst neun Jahre später von dem Engländer Michael Faraday (1791 1867) entdeckt wurde, lag an den seinerzeit fehlenden Möglichkeiten einer genauen Messung von elektrischen Spannungen und Strömen. Ampere gilt als Schöpfer eines Gerätes zur Stromanzeige, dem er den Namen Galvanometer gab. Er prägte auch die Begriffe Spannung und Strom, den man bis dahin "Konflikt" bezeichnete.

Seine Arbeiten aus den Jahren 1820 bis 1825 faßte André Marie Ampere 1826 in der Abhandlung "Über die mathematische Theorie elektrodynamischer Erscheinungen allein aus dem Experiment abgeleitet" zusammen. Dieses naturwissenschaftliche Werk bildete das Fundament, auf welches das Gebäude der Elektrotechnik errichtet werden konnte, wie wir es heute kennen.

André Marie Ampere starb am 10. Juni 1836 im 62. Lebensjahr in Marseille (Frankreich). Arm und verlassen erlag er während eines Besuches der Universität nach vierundzwanzig Stunden einem Fieberanfall, nachdem er die letzten sieben Jahre seines Lebens an einem kräfteraubenden Lungenkatarrh zu leiden hatte.

Die Verdienste, die sich André Marie Ampere als genialer Wissenschaftler und Begründer der Elektrodynamik erworben hat, sind der Grund, daß heute sein Name auf vielen Meßinstrumenten, Apparaten, Elektrizitätszählern, elektrischen Maschinen, Schiffen und Straßenschildern zu lesen ist und die Einheit der elektrischen Stromstärke ihm zu Ehren benannt ist. Selbst eine Industriestadt im US Bundesstaat New Jersey trägt seinen Namen. In französischer Schrift befindet sich am Bahnhof dieser Stadt folgende Inschrift, die an diesen großen Pionier der Elektrotechnik erinnert: "Zu Ehren André Marie Amperes, der die Wissenschaft der Elektrodynamik begründete und dessen Namen in der ganzen Welt gebraucht wird, um die Einheit des elektrischen Stromes zu bezeichnen."