Perméabilité au vide

en principe, il existe plusieurs systèmes d’équations qui pourraient être utilisés pour mettre en place un système de grandeurs et d’unités électriques.Depuis la fin du 19ème siècle, les définitions fondamentales des unités actuelles ont été liées aux définitions des unités de masse, de longueur et de temps, en utilisant la loi de force D’Ampère. Cependant, la manière précise dont cela a été « officiellement » fait a changé à plusieurs reprises, au fur et à mesure que les techniques de mesure et la réflexion sur le sujet se développaient.,L’histoire globale de l’Unité de courant électrique, et de la question connexe de savoir comment définir un ensemble d’équations pour décrire les phénomènes électromagnétiques, est très compliquée. En bref, la raison fondamentale pour laquelle μ0 a la valeur qu’il fait est la suivante.

la loi de force D’Ampère décrit le fait dérivé expérimentalement que, pour deux fils minces, droits, stationnaires, parallèles, distants r, dans chacun desquels circule un courant I, la force par unité de longueur, Fm/L, qu’un fil exerce sur l’autre dans le vide de l’espace libre serait donnée par

F m L ∝ I 2 R., {\displaystyle {\frac {F_{\mathrm {m} }}{L}}\propto {\frac {I^{2}}{r}}.\ ;}

écrire la constante de proportionnalité comme km donne

F m L = k m I 2 R. {\displaystyle {\frac {F_{\mathrm {m} }}{L}}=k_{\mathrm {m} }{\frac {I^{2}}{r}}.\;}

Le formulaire de km doit être choisi afin de mettre en place un système d’équations, et une valeur doit ensuite être attribuées dans le but de définir l’unité de courant.,

dans l’ancien système d’équations « électromagnétique (emu) » défini à la fin du 19ème siècle, km a été choisi pour être un nombre pur, 2, la distance a été mesurée en centimètres, la force a été mesurée dans l’unité cgs dyne, et les courants définis par cette équation ont été mesurés dans l ‘ « unité électromagnétique (emu) Une unité pratique à utiliser par les électriciens et les ingénieurs, l’ampère, était alors définie comme égale à un dixième de l’unité électromagnétique de courant.,

dans un autre système, le « système rationalisé mètre–kilogramme–seconde (rmks) » (ou alternativement le « système mètre–kilogramme–seconde–ampère (mksa) »), km s’écrit μ0/2π, où μ0 est une constante du système de mesure appelée « constante magnétique ».La valeur de μ0 a été choisie de telle sorte que l’Unité de courant rmks soit de taille égale à l’Ampère dans le système emu: μ0 a été défini comme étant 4π × 10-7 H/M.

historiquement, plusieurs systèmes différents (dont les deux décrits ci-dessus) étaient utilisés simultanément., En particulier, les physiciens et les ingénieurs ont utilisé différents systèmes, et les physiciens ont utilisé trois systèmes différents pour différentes parties de la théorie de la physique et un quatrième système différent (le système des ingénieurs) pour les expériences de laboratoire. En 1948, les organisations de normalisation ont pris des décisions internationales pour adopter le système rmks, et son ensemble connexe de grandeurs et d’unités électriques, en tant que principal système international unique pour décrire les phénomènes électromagnétiques dans le système International d’unités.

la loi D’Ampère décrite ci-dessus décrit une propriété physique du monde., Cependant, les choix concernant la forme de km et la valeur de μ0 sont des décisions totalement humaines, prises par des organismes internationaux composés de représentants des organismes nationaux de normalisation de tous les pays participants. Le paramètre μ0 est une constante de système de mesure, pas une constante physique qui peut être mesurée. Il ne décrit pas, dans un sens significatif, une propriété physique du vide. C’est pourquoi les organismes de normalisation concernés préfèrent le nom de « constante magnétique », plutôt que tout nom qui porte l’implication cachée et trompeuse que μ0 décrit une propriété physique.,

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