Открыть главное меню

Магнитная постоянная () — физическая константа, скалярная величина, входящая в выражения некоторых законов электромагнетизма в виде коэффициента пропорциональности при записи их в форме, соответствующей Международной системе единиц (СИ)[1].

Иногда называют магнитной проницаемостью вакуума. Измеряется в генри на метр (или в ньютонах на ампер в квадрате).

Содержание

Численное значениеПравить

Численное значение магнитной постоянной вытекает из определения ампера, единицы силы электрического тока, являющегося одной из основных единиц СИ. Согласно определению, принятому IX Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ) в 1948 году и действовавшему до 2019 года, «Ампер есть сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 метр силу взаимодействия, равную 2⋅10−7 ньютона»[2][3].

С другой стороны, сила взаимодействия двух расположенных на расстоянии   друг от друга бесконечных параллельных проводников, по которым текут токи   и  , приходящаяся на единицу длины, выражается соотношением:

 

С учётом определения ампера из этого соотношения следует точное равенство:

  Гн/м

Соответственно выполняется:

  Гн/м   Н/А2.

В 2018 году в связи с изменениями в СИ значение магнитной постоянной, рекомендованное CODATA, стало равным[4]:

  Н·А-2, или Гн·м−1.

В материальных уравнениях, в вакууме, через магнитную проницаемость связаны вектор напряжённости магнитного поля H и вектор магнитной индукции B:

 

Через магнитную постоянную осуществляется связь между относительной и абсолютной магнитной проницаемостью.

Предполагаемое переопределениеПравить

В 2011 году XXIV ГКМВ приняла резолюцию[5], в которой, в частности, предложено в будущей ревизии Международной системы единиц (СИ) переопределить несколько основных единиц, включая ампер, таким образом, чтобы они были основаны не на созданных человеком артефактах, а на фундаментальных физических постоянных или свойствах атомов.

Предполагается, что в СИ величине элементарного электрического заряда e будет приписано точное значение, равное 1,602 17X⋅10−19 Кл[6], а новое определение ампера будет основано на этом точном значении элементарного заряда, выраженного в c·А.

Следствием такого подхода к определению ампера станет изменение статуса магнитной постоянной: как отмечается в резолюции ГКМВ, сразу после предполагаемого переопределения ампера значение магнитной постоянной будет равно   Гн/м, но это значение приобретёт погрешность (неопределённость) и в дальнейшем будет определяться экспериментально[5].

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. Магнитная постоянная — статья в Физической энциклопедии
  2. Определение ампера на сайте Международного бюро мер и весов (BIPM)
  3. ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин. (недоступная ссылка). Дата обращения 5 сентября 2012. Архивировано 10 ноября 2012 года.
  4. CODATA Internationally recommended values of the Fundamental Physical Constants (англ.). Дата обращения 20 мая 2019.
  5. 1 2 On the possible future revision of the International System of Units, the SI (англ.) Резолюция XXIV Генеральной конференции по мерам и весам (2011)
  6. Здесь Х заменяет одну или более значащих цифр, которые будут определены в окончательном релизе на основании наиболее точных рекомендаций Комитета по данным для науки и техники (CODATA)