Преглед на кодот на Магнетна константа

[[Физичка константа|Физичката константа]] ''μ''<sub>0</sub>, која најчесто се нарекува '''вакуум пропустливост''', '''пропустливост на празниот простор''', '''пропустливост на вакуум''', или '''магнетна константа''', е идеална, (основна) физичка константа, што е вредноста на магнетната пропустливост во [[вакуум]]. ''Вакуум пропустливоста'' е добиена како производ на магнетното поле со електрична струја или со движење на електрично полнење и во сите други формули за произбодство на магнетни полиња во вакуум. Во појдовниот систем на [[вакуум]], ''μ''<sub>0</sub> е точно дефинирана вредност:<ref name="CODATA-magnetic-constant">
{{Наведена мрежна страница|title=Magnetic constant|website=Fundamental Physical Constants|via=[[NIST|National Institute of Standards and Technology]]|publisher=[[CODATA|Committee on Data for Science and Technology]]|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mu0|year=2006|accessdate=2010-02-04}}</ref><ref>{{наведена енциклопедија|author=Rosen, Joe|title=Permeability (Physics)|encyclopedia=Encyclopedia of Physics|location=New York|publisher=Facts On File|year=2004|series=Facts on File science library|url=http://www.fofweb.com/Science/default.asp?ItemID=WE40|accessdate=2010-02-04|isbn=9780816049745|archive-date=2020-11-27|archive-url=https://web.archive.org/web/20201127012928/http://www.fofweb.com/science/default.asp?ItemID=WE40|url-status=dead}}</ref>

Како постојана, исто така може да се дефинира и како основно непроменливо количество, и е една од трите компоненти кои го дефинираат [[Вакуум|празен простор]] преку [[Максвелови равенки|Максвеловите равенки]]. Во [[Classical physics|класичната физика]], ''слободниот простор'' е концепт на [[Електромагнетизам|електромагнетната теорија]], што одговара на теоретски совршениот [[вакуум]] и понекогаш се нарекува '''вакуум на празен простор''', или како '''класичен вакуум''', и е соодветно да се гледа како ''референтен'' ''систем''.<ref name="CODATA-introduction-constants">
{{Наведена мрежна страница|title=Introduction to the constants for nonexperts|website=Fundamental Physical Constants|publisher=[[CODATA|Committee on Data for Science and Technology]]|year=2006|via=[[NIST|National Institute of Standards and Technology]]|url=http://physics.nist.gov/cuu/Constants/introduction.html|accessdate=2010-02-04}}</ref><ref name="weig">
{{Наведена книга|title=Introduction to complex mediums for optics and electromagnetics|author=Weiglhofer, Werner S.|editor=Weiglhofer, Werner S.|editor2=Lakhtakia, Akhlesh|editor2-link=Akhlesh Lakhtakia|publisher=[[SPIE Press]]|location=Bellingham, Washington, United States|chapter=§ 4.1 The classical vacuum as reference medium|year=2003|isbn=978-0-8194-4947-4|page=34 ''ff''|chapter-url=https://books.google.com/?id=QtIP_Lr3gngC&pg=PA34|volume=123}}</ref>

== Амерот ја дефинира вакуум пропустливоста ==
 [[Ампер]] е постојаната струја која, ако се одржува во две директно паралелни проводници на бесконечна должина, на занемарлив кружен пресек, и се постави на растојание од  1 метар во вакуум, помеѓу овие проводници ќе произведе сила еднаква на <span style="display:none" class="sortkey">6993200000000000000♠имаат ист</span>2<span style="margin-left:0.25em;margin-right:0.15em;">×</span>10<sup>−7</sup> њутн по метар должина.

Усвоена во 1948 година, ефектот на оваа дефиниција е да се утврди магнетната константа (пропустливост на вакуум) во точно 4π×10−7[[Хенри (единица)|Х]]/[[Метар|м]]. За да понатаму се илустрира:

Два тенки, прави, неподвижни, паралелни проводници, на растојание ''r'' освен во [[Вакуум|празен простор]], секој носејќи ја моментната струја  I, ќе употребат сила еден врз друг.

Амперот е дефиниран, така што жиците се на растојание од 1 м,и струјата во секоја жица е 1А, силата помеѓу двете жици е 2×10−7[[Њутн (единица)|њутни]].
Оттука вредноста на ''μ''<sub>0</sub> е ''дефинирана'' да биде токму<ref name="NIST">{{Наведена мрежна страница|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mu0|title=Magnetic constant|accessdate=2007-08-08|website=2006 [[CODATA]] recommended values|publisher=[[NIST]]}}</ref><ref name="CODATA">See Table 1 in {{Наведено списание|url=http://physics.nist.gov/cuu/Constants/codata.pdf|title=CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2006|journal=Reviews of Modern Physics|volume=80|issue=2|pages=633–730|bibcode=2008RvMP...80..633M|last1=Mohr|first1=Peter J|last2=Taylor|first2=Barry N|last3=Newell|first3=David B|year=2008|arxiv=0801.0028|doi=10.1103/RevModPhys.80.633|citeseerx=10.1.1.150.1225}}</ref>

== Терминологија ==
Стандардните Организации неодамна преминаа на '''магнетната константа''' како претпочитано име за ''μ''<sub>0</sub>, иако постарото име продолжува да се користи како синоним. Историски гледано, константата ''μ''<sub>0</sub> имала различни имиња. Во 1987 [[Меѓународен сојуз за чиста и применета физика|IUPAP]] Црвена книга, на пример, оваа константа сè уште се нарекувала ''пропустливост на вакуум''. Друг, сега прилично редок и застарен, е терминот "''магнетна протективност на вакуум''". Терминот "вакуум пропустливост" (и неговите варијации, како што е "пропустливост на празниот простор") останува многу распространет.

Името "магнетна константа" се користи од страна на стандарди организации, со цел да се избегне употребата на термините "пропустливост" и "вакуум", кои имаат физички значења. Оваа промена на приоритетното име е направена бидејќи ''μ''<sub>0</sub> е дефинирана вредност, а не е резултат на експериментални мерења (види подолу).

== Систем на единици и историско потекло на вредноста на ''μ''<sub>0</sub> ==
Во принцип, постојат неколку системи на равенки кои може да се искористат за да се постави систем на електрични количини и единици.<ref name="Jackson">For an introduction to the subject of choices for independent units, see {{Наведена книга|author=John David Jackson|title=Classical electrodynamics|edition=Third|page=154|publisher=Wiley|location=New York|year=1998|isbn=978-0-471-30932-1}}</ref>
Од крајот на 19 век, основните дефиниции на тековните единици се поврзани со дефинициите на маса, должина и времето, со користење на [[Амперова сила|Амперовата сила]]. Сепак, прецизниот начин на кој ова "официјално" е направено е сменет неколкупати, како што се развиваат техниките за мерење и размислување за темата.
Целокупната историја на единицата на електрична струја, и на поврзаното прашањето како да се дефинира збир на равенки за опишување на електромагнетни појави, е многу комплицирана. Накратко, основната причина зошто ''μ''<sub>0</sub> има вредност што ја прави е како што следува.

Амперовата сила како закон го опишува експериментално добиениот факт дека, за две тенки, правилни, неподвижни, паралелни проводници, на растојание ''r'' , од кои во секоја тече сопствена ''струја'', силата по единица должина, ''F''<sub>m</sub>, која една жица ја врши врз другата во вакуум на [[Вакуум|празен простор]] ќе биде дадена од страна на

Пишувањето на константа на пропорционалност како ''к''<sub>m</sub>  дава:

Форма на ''к''<sub>м</sub> треба да биде избрана со цел да се постави систем на равенки, како и вредноста која треба да се распредели за да се дефинира единица на струјата.

Во стариот [[Centimetre gram second system of units|"електромагнетен (ему)" систем на равенки]] дефинирани во доцните 1800-тите, ''к''<sub>м</sub> е избран да биде бројот, 2, растојанието беше измерено во сантиметри, силата била измерена во сгс единицата [[Дин]], и струите дефинирани од страна на оваа равенка беа измерени во "електромагнетната единица (ему) на тековните" (исто така наречена "[[abampere]]"). Практична единица што треба да се користи од страна на електричарите и инженерите, ампертот, тогаш беше дефиниран како една десетина од електромагнетната единица за струја.

Во друг систем, "рационализиран систем на метар–килограм–секунда(рмкс)" (или алтернативно на "метар–килограм–секунда–ампер систем"(мкса)), ''к''<sub>м</sub> е напишан како ''μ''<sub>0</sub>/2''π'', каде ''μ''<sub>0</sub> е мерно-системска константа која се нарекува "магнетна константа".
Вредноста на ''μ''<sub>0</sub> беше избрана така што единицата на рмкс на струја е еднаква по големина на ампер во ему систем: ''μ''<sub>0</sub> е ''дефинирано'' да биде  4π × 10−7[[Хенри (единица)|Х/]][[Метри|м]].<ref name="NIST amp hist">This choice defines the SI unit of current, the ampere: {{Наведена мрежна страница|url=http://physics.nist.gov/cuu/Units/ampere.html|title=Unit of electric current (ampere)|accessdate=2007-08-11|website=Historical context of the SI|publisher=[[NIST]]}}</ref>

Историски гледано, неколку различни системи (вклучувајќи ги и двете што се опишани погоре) биле во употреба истовремено. Особено, физичарите и инженерите користеле различни системи, физичарите користеле три различни системи за различни делови од физичката теорија и четврт систем (инженерскиот систем) за лабораториски експерименти. Во 1948 година, организациите за стандардизација ги донесоа меѓународните одлуки за усвојување на системот рмкс,како и поврзаниот збир на електрични количини и единици, како единствен главен меѓународен систем за опишување на електромагнетни појави во [[Меѓународен систем на мерни единици|Меѓународниот Систем на Единици]].

Амперовиот закон, како што е наведено погоре ја опишува физичката сопственост на светот. Сепак, изборот за форма на ''к''<sub>м</sub> и вредноста на ''μ''<sub>0</sub> се целосно човечки одлуки, донесени од страна на меѓународните тела составени од претставници на националните организации за стандардизација на сите земји-членки. Параметарот ''μ''<sub>0</sub> е константа на мерниот систем, а не физичка константа што може да се мери. Не опишува физички својства на вакуум.<ref>The magnetic permeability of a realizable vacuum (such as [//en.wikipedia.org/wiki/Outer_space outer space], or [//en.wikipedia.org/wiki/Ultra-high_vacuum ultra-high vacuum]), which is ''measurable'' at least in principle, is distinct from the ''defined'' parameter ''μ''<sub>0</sub>.{{Citation needed|date=November 2013}}</ref> Ова е причината зошто релевантните организации за стандарди го претпочитаат името "магнетна константа",наместо секое име кое ги носи скриените и погрешни импликации дека ''μ''<sub>0</sub> опишува некоја физичка особина.

== Значење во електромагнетизмот ==
Магнетната константа ''μ''<sub>0 </sub>се појавува во [[Максвелови равенки|Максвеловите равенки]], кои ги опишуваат својствата на [[Електрично поле|електричните]] и [[Магнетно поле|магнетнните]] полиња и [[Електромагнетно зрачење|електромагнетното зрачење]], и се однесуваат на нивните извори. Особено, се појавува во однос на количините како пропустливост и густина на магнетизацијата, како што е односот што го дефинира магнетното '''Х'''-поле во однос на магнетното '''''Б'''''-поле. Во вистински систем, овој однос има форма:{{block indent|<math>\boldsymbol{H}={\boldsymbol{B}\over\mu_0}-\boldsymbol{M},</math>}}каде '''''M''''' е густина на магнетизација. Во [[вакуум]], '''''M''''' = 0.

Во SI системот, [[Брзина на светлината|брзината на светлината]] во вакуум, ''c'',{{physconst|c|ref=only}} е поврзана со магнетната константа и [[Vacuum permittivity|електричната константа (вакуумска диелектричност)]], ''ε''<sub>0</sub>, по дефиниција:{{block indent|<math>c={1\over\sqrt{\mu_0\varepsilon_0}}.</math>}}Овој однос може да се изведе со помош на [[Максвелови равенки|Максвеловите равенки]] на класичниот електромагнетизам во системот на [[Вакуум|класичниот вакуум]], но овој однос го користи Меѓународното Биро за Тегови и Мерки и Националниот Институт за Стандарди и Технологија, како ''дефиниција'' на ''ε''<sub>0</sub> во однос  на дефинирани бројчени вредности за ''c'' и ''μ''<sub>0</sub>, ''не е'' претставен како резултат добиен според валидноста на Максвеловите равенки.<ref name="ep0">The exact numerical value is found at:
{{Наведена мрежна страница|title=Electric constant, {{math|''ε''<sub>0</sub>}}|website=NIST reference on constants, units, and uncertainty: Fundamental physical constants|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?ep0|publisher=NIST|accessdate=2012-01-22}}</ref>

Спротивно на тоа, со оглед на тоа што пропустливоста е поврзана со константата на фината структура (<math />), пропустливоста може да се изведе од последното (со користење [[Планкова константа|Планковата константа]] - х, и [[Електричен набој|електричното полнење]] на еден електрон - e):{{block indent|<math>\mu_0 = \frac{2 \alpha}{e^2} \frac{h}{c}.</math>}}Во[[Меѓународен систем на мерни единици|меѓународниот систем на мерни единици]] тоа ќе биде дефинирано со константата на фината структура, и ќе ја дели истата маргина на грешка во неговата позната вредност.

== Поврзано ==

* Карактеристична отпорност на вакуум
* Електромагнетни бранови равенка
* Синусоиден авион-бран решенија на електромагнетни бранови равенка
* Математички описи на електромагнетно поле
* Нови SI дефиниции

== Препораки и забелешки ==
{{reflist|33em}}

[[Категорија:Основни константи]]