Մագնիսական հաստատուն

Մագնիսական հաստատուն, ֆիզիկական հաստատուն, սկալյար մեծություն, որպես համեմատականության գործակից հանդես է գալիս էլեկտրամագնիսականության մի շարք օրենքներում, Միավորների միջազգային համակարգով գրելու դեպքում^[1]։ Երբեմն կոչվում է վակուումի մագնիսական թափանցելիություն։ Չափման միավորը՝ Հն/մ կամ Ն/Ա²։

Թվային արժեքը

Մագնիսական հաստատունի թվային արժեքը բխում է հոսանքի ուժի՝ ամպերի սահմանումից, որը Միավորների միջազգային համակարգի հիմնական միավորներից մեկն է։ Ըստ IX Չափերի և կշիռների գլխավոր կոնֆերանցիայում ընդունված սահմանման (1948 թ.), «Ամպերը էլեկտրական անփոփոխ հոսանքի այն ուժն է, որն անցնելով վակուումում իրարից 1 մ հեռավորության վրա գտնվող ուղիղ, զուգահեռ, անվերջ երկար և չափազանց փոքր լայնական կտրվածքի երկու հաղորդիչներից յուրաքանչյուրով, նրանց ամեն մի մետր երկարության վրա առաջ է բերում 2×10⁻⁷ Նյուտոն փոխազդեցության ուժ»^[2]։ Մյուս կողմից, իրարից ${\displaystyle r}$ հեռավորության վրա գտնվող երկու անվերջ երկար զուգահեռ հաղորդիչների փոխազդեցության ուժը, երբ հաղորդիչների միավոր երկարությամբ անցնում են ${\displaystyle I_{1}}$ և ${\displaystyle I_{2}}$ հոսանքներ, արտահայտվում է

${\displaystyle F={\frac {\mu _{0}}{4\pi }}{\frac {2I_{1}I_{2}}{r}}}$

առնչությամբ։ Ամպերի սահմանումը հաշվի առնելով, այս առնչությունից հետևում է ճշգրիտ հավասարություն՝

${\displaystyle \mu _{0}=4\pi \ \times \ 10^{-7}\ }$ Հն/մ։

Համապատասխանաբար տեղի ունի

${\displaystyle \mu _{0}\approx 1,25663706\times 10^{-6}}$ Հն/մ ${\displaystyle =1,25663706\times \ 10^{-6}}$ Ն/Ա²:

Մագնիսական հաստատունը կապ է բացարձակ և հարաբերական մագնիսական թափանցելիությունների միջև։

Նշանակությունը էլեկտրամագնիսականության մեջ

Մաքսվելի հավասարումներում մագնիսական թափանցելության միջոցով են կապված մագնիսական դաշտի լարվածության H վեկտորը և մագնիսական ինդուկցիայի B վեկտորը՝

${\displaystyle {\boldsymbol {H}}={{\boldsymbol {B}} \over \mu _{0}}-{\boldsymbol {M}},}$

որտեղ M-ը մագնիսականացման խտությունն է։ Վակուումում M = 0 և

${\displaystyle \mathbf {B} =\mu _{0}\ \mathbf {H}$ :}

ՄՄ համակարգում լույսի արագությունը վակուումում ըստ սահմանման կապված է մագնիսական հաստատունի և ε₀ էլեկտրական հաստատունի հետ՝

${\displaystyle c_{0}={1 \over {\sqrt {\mu _{0}\varepsilon _{0}}}}:}$

Դասական էլեկտրամագնիսականության մեջ այս առնչությունը կարելի է ստանալ վակուումի համար Մաքսվելի հավասարումներից, սակայն այն օգտագործվում է որպես ε₀-ի սահմանում c₀ և μ₀ սահմանված թվային արժեքների միջոցով

Անվանումը

Պատմականորեն μ₀ հաստատունը կոչվել է վակուումի թափանցելիություն կամ վակուումի մագնիսական թափանցելիություն։ Չնայած այդ տերմինը լայնորեն տարածված է, սակայն μ₀-ի համար գերադասելի է մագնիսական հաստատուն անվանումը, քանի որ «վակուում» և «թափանցելիություն» տերմինները ֆիզիկական իմաստ ունեն, մինչդեռ μ₀-ն սահմանված արժեք է, և ոչ թե փորձնական չափումների արդյունք։

Տես նաև

• Էլեկտրական հաստատուն

Ծանոթագրություններ

1. Մագնիսական հաստատուն հոդվածը Ֆիզիկայի հանրագիտարանում (ռուս.)
2. Ամպերի սահմանումը չափերի և կշիռների միջազգային բյուրոում