In linea di principio, esistono diversi sistemi di equazioni che potrebbero essere utilizzati per impostare un sistema di quantità e unità elettriche.Dal tardo 19 ° secolo, le definizioni fondamentali delle unità attuali sono state correlate alle definizioni di unità di massa, lunghezza e tempo, usando la legge della forza di Ampère. Tuttavia, il modo preciso in cui questo è stato fatto “ufficialmente” è cambiato molte volte, man mano che si sviluppavano le tecniche di misurazione e il pensiero sull’argomento.,La storia complessiva dell’unità di corrente elettrica, e della relativa questione di come definire un insieme di equazioni per descrivere i fenomeni elettromagnetici, è molto complicata. In breve, il motivo fondamentale per cui μ0 ha il valore che fa è il seguente.
La legge della forza di Ampère descrive il fatto derivato sperimentalmente che, per due fili sottili, diritti, fissi, paralleli, a distanza r, in ognuno dei quali scorre una corrente I, la forza per unità di lunghezza, Fm/L, che un filo esercita sull’altro nel vuoto dello spazio libero sarebbe data da
Scrivendo la costante di proporzionalità come km si ottiene
La forma di km deve essere scelta per impostare un sistema di equazioni e quindi un valore deve essere allocato per definire l’unità di corrente.,
il vecchio “elettromagnetica (uem)” sistema di equazioni definite nel tardo 19 ° secolo, km, è stato scelto per essere un numero puro, 2, la distanza è stata misurata in centimetri, la forza è stata misurata in unità cgs dyne, e le correnti definite da questa equazione sono stati misurati in “elettromagnetica unit (emu) di corrente” (chiamato anche “abampere”). Un’unità pratica per essere utilizzata da elettricisti e ingegneri, l’ampere, è stata quindi definita come uguale a un decimo dell’unità elettromagnetica di corrente.,
In un altro sistema, il “sistema razionalizzato metro–chilogrammo–secondo (rmks)” (o in alternativa il “sistema metro–chilogrammo–secondo–ampere (mksa)”), km è scritto come μ0/2π, dove μ0 è una costante del sistema di misura chiamata “costante magnetica”.Il valore di μ0 è stato scelto in modo tale che l’unità rmks di corrente sia di dimensioni uguali all’ampere nel sistema emu: μ0 è stato definito come 4π × 10-7 H/m.
Storicamente, diversi sistemi diversi (inclusi i due sopra descritti) erano in uso contemporaneamente., In particolare, i fisici e gli ingegneri hanno utilizzato sistemi diversi, e i fisici hanno utilizzato tre diversi sistemi per diverse parti della teoria fisica e un quarto sistema diverso (il sistema degli ingegneri) per esperimenti di laboratorio. Nel 1948, le decisioni internazionali furono prese dalle organizzazioni di standardizzazione per adottare il sistema rmks, e il relativo insieme di grandezze e unità elettriche, come l’unico principale sistema internazionale per descrivere i fenomeni elettromagnetici nel Sistema internazionale di unità.
La legge di Ampère come detto sopra descrive una proprietà fisica del mondo., Tuttavia, le scelte circa la forma di km e il valore di μ0 sono decisioni totalmente umane, prese da organismi internazionali composti da rappresentanti degli organismi nazionali di normalizzazione di tutti i paesi partecipanti. Il parametro μ0 è una costante del sistema di misurazione, non una costante fisica che può essere misurata. Non descrive, in alcun senso significativo, una proprietà fisica del vuoto. Questo è il motivo per cui le organizzazioni di standard rilevanti preferiscono il nome “costante magnetica”, piuttosto che qualsiasi nome che porti l’implicazione nascosta e fuorviante che μ0 descrive alcune proprietà fisiche.,