Слободянюк А.И. Физика 10/12.9
§12. Постоянное магнитное поле
12.9 Единица силы тока – ампер. Магнитная постоянная.
Полученная в предыдущем разделе формула для силы взаимодействия параллельных токов
является основой для определения Ампера, единицы измерения силы тока, которая в международной системе единиц СИ является основной электрической единицей. Все остальные электрические единицы (кулон, вольт, фарад, Ом, тесла и др.) являются производными и выражаются через единицу силы тока и основные механические единицы (метр, секунда, килограмм). На основании этой формулы построен и эталон единицы силы тока [1]. Действительно, можно расположить длинные проводники на заданном расстоянии и регулируя силу тока, добиться требуемого значения силы притяжения между проводниками. Чему же равно «требуемое значение» силы взаимодействия? Ответ дает международное определение Ампера, в котором это значение силы является принятым, договорным:
Один Ампер – сила не изменяющегося тока, который, протекая по двум бесконечно длинным параллельным бесконечно тонким проводникам, расположенным на расстоянии 1 метр в вакууме, приводит к появлению силы взаимодействия равной 2·107 (точно) Ньютон на каждый метр длины проводника.
Определение Ампера позволяет найти численное значение магнитной постоянной μ0. Для этого следует выразить эту константу из формулы (1) и подставить в нее значения сил токов (1 ампер), расстояния между проводниками (1 метр), длины участка проводника (1 метр), и силы взаимодействия (2·107 Н):
Особо подчеркнем, что магнитная постоянная является точной константой (по определению), для ее получения не требуется никаких измерений – эталонные измерения нужны для силы тока!
Примечания
- ↑ На самом деле реальный эталон силы тока устроен несколько иначе – в этом приборе измеряется силы взаимодействие не длинных прямых проводников, а в более сложной конструкции. Эталон силы тока также называется токовыми весами, в нем регулируется сила взаимодействия катушек с током. Но это уже технические проблемы реализации эталона.
