Ampère'i seadus

Kui Gaussi teoreem seob välja väljapoole suunatud voo läbi kinnise pinna sees oleva laenguga, seob Ampère'i seadus magnetvälja tsirkulatsiooni ümber kinnise kontuuri sellest läbiva vooluga. Tsirkulatsioon tähendab siin välja komponendi liitmist mööda kontuuri suunda kogu tee ulatuses — ja täpselt nagu Gaussi teoreemi puhul, sõltub see summa ainult sellest, mis kontuuri läbib, mitte kunagi kontuuri täpsest suurusest ega kujust. Kitsas ringikujuline kontuur ja suur ebakorrapärane kontuur, mis mõlemad ümbritsevad sama voolu üks kord, annavad identse tsirkulatsiooni.

Just see kujust sõltumatus teebki seaduse arvutuslikult kasulikuks sümmeetrilistes olukordades, samamoodi nagu Gaussi teoreemigi: lõpmatu sirge juhtme jaoks muudab juhtme keskele tsentreeritud ringikujulise kontuuri valimine välja sümmeetria tõttu kogu kontuuri ulatuses konstantseks ja raske integraal muutub lihtsaks algebraks.

Seadusel, nagu Ampère selle algselt kirja pani, oli auk, mis leiti laadivat kondensaatorit vaadeldes. Vool voolab juhtmes, mis viib mõlema plaadini, kuid plaatide vahelist pilu miski ei ületa — ometi kaldub selle pilu lähedale asetatud kompass ikka kõrvale, näidates tõelist tsirkuleeruvat magnetvälja, ilma et ükski vool läbiks kontuuri, mida see väli ümbritseb. Maxwell lahendas selle, tunnistades, et muutuv elektriväli plaatide vahel, kondensaatori laadides, on samamoodi magnetvälja allikaks nagu tavaline vool — nihkevool. Selle liikme lisamine täiendab seadust ja just see teeb selle sümmeetriliseks Faraday seadusega, kus muutuv magnetväli tekitab samamoodi tsirkuleeruva elektrivälja. Just see sümmeetria parandatud Ampère'i seaduse ja Faraday seaduse vahel lubabki muutuvatel elektri- ja magnetväljadel teineteist üleval hoida ilma ühegi laengu või vooluta — elektromagnetlaine.