Ses découvertes majeures
Ampère s'est intéressé à de nombreux domaines des sciences tels que l’électricité, le magnétisme, les affinités chimiques, l’histoire naturelle, la botanique ; il s'est aussi intéressé à la poésie et à la métaphysique. Ses principales découvertes concernent l'électromagnétisme et la chimie. Ampère a également abordé les mathématiques, notamment lathéorie des probabilités et l'étude de l'intégration des équations aux dérivées partielles.
En 1820, à partir de l'expérience de Hans Christian Ørsted, il étudie la relation entre magnétisme et électricité.
Il découvre que la direction dans laquelle se déplace l'aiguille d'une boussole dépend de la direction du courant électrique qui circule à proximité et en déduit la règle dite du « bonhomme d'Ampère » : le bonhomme est couché sur le conducteur ; le courant, qui va par convention du plus vers le moins, le parcourt des pieds vers la tête ; il a les yeux dirigés vers l'aiguille aimantée. Le pôle nord de cette aiguille se déplace alors vers sa gauche. Cette règle se représente aussi par la règle de la main droite : si l'on écarte les trois premiers doigts de la main droite de sorte que le majeur indique la direction du champ magnétique et le pouce celle du mouvement, le courant circule alors dans la direction indiquée par l'index.
La loi d'Ampère la plus connue est celle de l'électrodynamique.
Elle décrit les forces que deux conducteurs parallèles parcourus par des courants électriques exercent l'un sur l'autre. Si le sens du courant est le même dans les deux conducteurs, ceux-
Ampère interprète le phénomène du magnétisme par la théorie du courant moléculaire, selon laquelle d'innombrables particules minuscules, chargées électriquement, seraient en mouvement dans le conducteur. Cette théorie est rejetée par les scientifiques de son époque et ne parvient à s'imposer que soixante ans plus tard avec la découverte desélectrons.
Outre son travail sur l'électrodynamique, il tente d'expliquer certains phénomènes chimiques par la géométrie des molécules et émet parallèlement à Avogadro l'hypothèse que le nombre de molécules contenues dans un gaz est proportionnel à son volume. Par ailleurs, dans la querelle sur la nature du chlore, il est l'un des premiers à plaider pour « le chlore, corps simple », contre l'idée alors répandue du « chlore, composé oxygéné de l'acide muriatique » (aujourd'hui chlorhydrique).
Ami de Ballanche et de Gilles Coupier, personnellement soucieux de philosophie, Ampère a également publié une importante classification des sciences.
Distinctions
De son vivant déjà, Ampère est reconnu par ses pairs comme un savant de première catégorie :
* en 1808, Napoléon le nomme inspecteur général de l'Université française impériale, récemment créée ;
* en 1814, il est élu membre de l'Académie des sciences à Paris.
Il est également correspondant de plusieurs académies européennes, et entretient des relations nourries avec la plus part des savants qui lui sont contemporains.