on-line
Сейчас на сайте 1 пользователь и 48 гостей.

Пользователи на сайте

  • fizportal.ru
Вход в систему
Яндекс.Метрика

46.13 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 тока1. 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 × 10−7 (точно) Ньютон на каждый метр длины проводника.
 Определение Ампера позволяет найти численное значение магнитной постоянной μo. 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 × 10−7 H):

(точно).
 Особо подчеркнем, что магнитная постоянная является точной константой (по определению), для ее получения не требуется никаких измерений − эталонные измерения нужны для силы тока!
 Первоначально эталон силы тока представлял собой токовые весы, в котором сила взаимодействия двух коаксиальных катушек уравновешивалась дополнительными грузами.
 В 1992 г. в качестве государственного первичного эталона силы постоянного электрического тока в утвержден эталон, позволяющий значительно повысить точность воспроизведения и передачи размера единицы силы тока с использованием косвенных измерений силы тока на основе закона Ома, причем размер единицы электрического напряжения «вольт» воспроизводиться с помощью квантового эффекта Джозефсона, а размер единицы электрического сопротивления «Ом» − с помощью квантового эффекта Холла.


1На 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.