Содержание

Главная >> Электродинамика. Физика 10-11 кл. Мякишев

Глава 4. Магнитное поле токов

§ 4.7. Системы единиц для магнитных взаимодействий (окончание)

Единица магнитной индукции — гаусс

Теперь можно установить единицу магнитной индукции с помощью формулы (4.5.5) для магнитного поля прямого тока:

Магнитная индукция равна единице на расстоянии 2 см от длинного прямого провода, в котором сила тока равна 3 • 10¹⁰ ед. тока СГСЭ. Эта единица называется гауссом (Гс).

Законы Био—Савара—Лапласа и Ампера в СИ

Совсем иначе строятся единицы в СИ. В системе Гаусса единицы заряда и тока являются не основными, а производными. А в СИ единица силы тока — ампер считается основной, четвертой единицей наряду с метром, секундой и килограммом. Она определяется посредством магнитного взаимодействия параллельных токов.

Ампер равен силе 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 м один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2 • 10^-7 Н.

В единицах СИ коэффициент пропорциональности k в формуле (4.6.3) полагается равным:

Величина μ₀ называется магнитной постоянной. Она аналогична электрической постоянной ε₀ (см. § 1.3). Как и ε₀, магнитная постоянная μ₀ прямого физического смысла, в отличие от электродинамической постоянной с, не имеет. Введение в коэффициент k множителя сделано для того, чтобы уравнения Максвелла для электромагнитного поля не содержали 4π.

Значение μ₀ определяется из формулы (4.6.3). При d = 1 м, l =1м и I₁ = I₂ = 1А

Проверьте справедливость этой формулы самостоятельно.

В СИ коэффициенты k₁ и k₂ в законах (4.5.4) и (4.6.1) определяются так:

Формулу (4.7.10) можно использовать для установления единицы магнитной индукции в СИ. Магнитная индукция на расстоянии 2 м от провода равнялась бы единице, если бы сила тока в проводе, выраженная в амперах, была равна численно Эта единица называется тесла (Тл) в честь выдающегося сербского изобретателя и ученого Н. Тесла (1856—1943).

Докажите, что 1 Тл = 10⁴ Гс.

Записаны законы Био—Савара—Лапласа и Ампера в абсолютной системе единиц и в СИ.

<<< К началу параграфа