Перегляд вихідного коду сторінки Магнітна стала

{{unibox}}'''Магні́тна ста́ла'''&nbsp;— [[Розмірність фізичної величини|розмірнісна]] величина, запроваджена в [[Міжнародна система величин|Міжнародній системі величин]] (ISQ), на основі якої побудована [[Міжнародна система одиниць (SI)]], як коефіцієнт пропорційності між [[Магнітна індукція|вектором магнітної індукції]] і [[Напруженість магнітного поля|напруженістю магнітного поля]] у вакуумі. Звідси застаріла назва&nbsp;— '''магнітна проникність вакууму'''. 

Позначається символом <math> \mu_0 </math>. Також називається '''проникністю вільного простору''' ({{lang-en|permeability of free space}}) або '''пустого простору''' ({{lang-en2|empty space}}). Її величина у [[вакуум]]і ''визначається'' (а ''не вимірюється''<ref name="CODATA">{{cite web|url=http://physics.nist.gov/cuu/Constants/codata.pdf|title=CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2006|work=Committee on Data for Science and Technology (CODATA): See Table 1|publisher=[[NIST]]|deadurl=404|accessdate=17 лютого 2016|archive-date=12 червня 2018|archive-url=https://web.archive.org/web/20180612163158/https://physics.nist.gov/cuu/Constants/codata.pdf}}</ref>) як:

: <math>\mu_0 \ \overset{\underset{\mathrm{def}}{}}{=}\ 4 \pi\ \times \ 10^{-7}\ </math> [[ньютон|Н]]/[[ампер|А]]<sup>2</sup> = 4&pi;&times;10<sup>&minus;7</sup>&nbsp;[[Генрі (одиниця)|Гн]]/[[метр|м]], або наближено 1.2566&times;10<sup>&minus;6</sup>&nbsp;Гн/[[метр|м]] (або [[Тесла (одиниця вимірювання)|Тл]]·[[метр|м]]/[[Ампер|А]])<ref name="NIST">{{cite web|url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mu0|title=Magnetic constant|accessdate=2007-08-08|work=2006 [[CODATA]] recommended values|publisher=[[NIST]]|archiveurl=https://www.webcitation.org/6HgM3ih2z?url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?mu0|archivedate=2013-06-27|deadurl=no}}</ref>

Ця величина є наслідком визначення [[ампер]]а в одиницях сили на одиницю довжини між нескінченно довгими паралельними провідниками з нульовою площею перерізу у вакуумі.<ref name="NIST amp hist">{{cite web|url=http://physics.nist.gov/cuu/Units/ampere.html|title=Величина електричного струму (ампер)|accessdate=2007-08-11|work=Історичний контекст створення СІ|publisher=[[NIST]]|archiveurl=https://www.webcitation.org/6HgM4Sa5s?url=http://physics.nist.gov/cuu/Units/ampere.html|archivedate=2013-06-27|deadurl=no}}</ref> Для детальнішого розгляду проблеми дивись праці Сервея та Джівлетта,<ref name=Serway>{{cite book 
|author=Raymond A Serway & Jewett JW 
|title=Serway's principles of physics: a calculus based text 
|url=http://books.google.com/books?id=1DZz341Pp50C&pg=RA1-PA746&dq=wire+%22magnetic+force%22&lr=&as_brr=0&sig=4vMV_CH6Nm8ZkgjtDJFlupekYoA#PRA1-PA746,M1 
|publisher=Thompson Brooks/Cole 
|edition=Fourth Edition 
|location=Belmont, CA 
|year=2006 
|page=p. 746 
|isbn=053449143X 
|accessdate=17 лютого 2016 
|archive-date=21 червня 2013 
|archive-url=https://web.archive.org/web/20130621210413/http://books.google.com/books?id=1DZz341Pp50C&pg=RA1-PA746&dq=wire+%22magnetic+force%22&lr=&as_brr=0&sig=4vMV_CH6Nm8ZkgjtDJFlupekYoA#PRA1-PA746,M1 
}}</ref> або Монка.<ref>Paul M. S. Monk, ''Physical Chemistry: Understanding our Chemical World'', John Wiley and Sons, 2004 [http://books.google.com/books?vid=ISBN0471491802&id=LupAi35QjhoC&pg=PA16&lpg=PA16&ots=IMiGyIL-67&dq=ampere+definition+si&sig=9Y0k0wgvymmLNYFMcXodwJZwvAM online] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110722013657/http://books.google.com/books?vid=ISBN0471491802&id=LupAi35QjhoC&pg=PA16&lpg=PA16&ots=IMiGyIL-67&dq=ampere+definition+si&sig=9Y0k0wgvymmLNYFMcXodwJZwvAM |date=22 липня 2011 }}.</ref> Дивись також [[закон Ампера]].

У вакуумі магнітна константа визначає величину відношення магнітної '''напруженості поля''', або [[напруженість магнітного поля|'''H'''- поле]] (обчислене зі струму) у виразах магнітної '''густини потоку''' до [[Магнітна індукція|'''B'''-поля]] (при обчисленні [[сила Лоренца|сили Лоренца]]):<ref>The '''B'''-field is considered more fundamental than the '''H'''-field; see [[Magnetic field#B and H|B and H]]</ref>

: <math>\mathbf{B} = \mu_0 \ \mathbf{H}.</math>

Див. [[рівняння Максвелла]].

Магнітна стала <math>\mu_0</math> не є незалежною. Вона пов'язана з [[Електрична стала|електричною сталою]] <math>\epsilon_0</math> та швидкістю світла у вакуумі <math>c_0</math><ref>Для позначення швидкості світла у вакуумі від 1983 року рекомендовано застосовувати символ ''c''.  За [[ISO 31]] рекомендовано застосовувати символ <math>c_0</math> [http://physics.nist.gov/Pubs/SP330/sp330.pdf NIST ''Special Publication 330'', Appendix 2, p. 45 ] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160603215953/http://physics.nist.gov/Pubs/SP330/sp330.pdf|date=3 червня 2016}}</ref>, наступною формулою:

: <math>{c_0}^2 \, \epsilon_0 \, \mu_0 = 1.</math>

== Термінологія ==
Історично склалося, що константа <math> \mu_0 </math> має багато назв. Наприклад, у Червоній книзі [[IUPAP]] за 1987 рік вона називалася ''проникністю вакууму''<ref>{{citation|author=[[SUNAMCO Commission]]|chapter=Recommended values of the fundamental physical constants|url=http://www-v2.sp.se/metrology/IUPAP_SUNAMCO/IUPAP%20SUNAMCO%20Commission_files/IUPAP_Red_book_1987/SUNAMCO%20Red%20book%201987/6_Recommended_fundamental_constants_iupap_sunamco_red_book_1987.pdf|title=[http://www-v2.sp.se/metrology/IUPAP_SUNAMCO/IUPAP%20SUNAMCO%20Commission_files/IUPAP_Red_book_1987/SUNAMCO%20Red%20book%201987/index_red_book_iupap_sunamco_1987.htm Symbols, Units, Nomenclature and Fundamental Constants in Physics]|year=1987|pages=p.54|archiveurl=https://web.archive.org/web/20091015011827/http://www-v2.sp.se/metrology/IUPAP_SUNAMCO/IUPAP%20SUNAMCO%20Commission_files/IUPAP_Red_book_1987/SUNAMCO%20Red%20book%201987/6_Recommended_fundamental_constants_iupap_sunamco_red_book_1987.pdf|archivedate=2009-10-15|accessdate=2016-02-17|deadurl=no}}; (the [[IUPAP]] «Red book»).</ref> Інший приклад, сьогодні рідко вживаний,&nbsp;— «''магнітна проникність вакууму''» («''magnetic permittivity of vacuum''»)<ref>Англійські слова «permittivity» та «permeability» українською перекладають як «проникність», тобто, їх не розрізняють.</ref> Див. Серванта<ref name=Servant>{{cite book 
|author=J R Lalanne, F Carmona & L Servant
|title=Optical spectroscopies of electronic absorption. 
|edition=World Scientific series in contemporary chemical physics, vol. 17.
|page=p. 10
|publisher= World Scientific
|location=Singapore;London
|year=1999
|isbn=9810238614
|url=http://books.google.com/books?id=7rWD-TdxKkMC&pg=PA10&lpg=PA10&dq=+%22magnetic+permittivity%22&source=web&ots=w62tNR56Yg&sig=YECrYWXFJWZS29tdZ_7Gr92LZ7M}}
</ref>

Термін ''вакуумна проникність'' і різні похідні від нього залишаються поширеними, проте організації стандартизації перейшли до терміна '''магнітна стала''' ({{lang-en|magnetic constant}}), як до узагальненої форми для цього поняття, хоча старі терміни продовжують уживатися як синоніми.<ref name="CODATA"/>

Термін '''магнітна стала''' уникає слів «проникність» тіа «вакуум», бо ця фізична величина є '''визначеною''', а не результатом експериментальних вимірювань.

Лінійну проникність вакууму неможливо виміряти, бо остання визначає [[ампер]]. Аналогічно, швидкість світла у вакуумі також неможливо виміряти, бо остання визначає [[метр]]. За ''визначенням'', проникність вакууму дорівнює <math> \mu_0 </math>.<ref name=Jackson>{{cite book
|author=John David Jackson
|title=Classical electrodynamics
|edition=Third Edition
|page=p. 154
|publisher=Wiley
|location=New York
|year=1998
|isbn=047130932X
|url=http://worldcat.org/isbn/047130932X
|accessdate=17 лютого 2016
|archive-date=4 серпня 2009
|archive-url=https://web.archive.org/web/20090804020119/http://www.worldcat.org/isbn/047130932X
}}</ref>

Проникність вакууму посилається на основний стан ''[[вільний простір|вільного простору]]''. Див. статті про [[вільний простір]] в [[вакуумний стан]] для деталей про ці ідеальні та широковживані в фізиці стани.

== Зауваження ==
Слід відзначити, що існує упереджене ставлення до магнітної та електричної констант з боку прихильників системи СГС{{нейтральність?}}{{джерело?}}, яке має витоки в ранньому етапі становлення [[Міжнародна система одиниць (SI)|системи SI]]. У ті часи й магнітна, й електрична константи ''визначалися'' суто формально, як ''[[Розмірність фізичної величини|розмірнісні]]'' числові множники, що залежать від [[Число пі|числа «пі»]] у вигляді:

: <math>\varepsilon_0^* = \frac{1}{36\pi\cdot 10^9} = 8,841941283\cdot 10^{-12}</math>Ф/м.

Відношення сучасної електричної константи до раніше штучно введеної дорівнює:

: <math>\delta = \frac{\varepsilon_0}{\varepsilon_0^*} = 1,000692286</math>,

тобто вона мало відрізняється від сучасного значення, яке визначено через швидкість світла у вакуумі.
Звідси також росте несприйняття{{джерело?}} т.&nbsp;з. ''хвильового опору вакууму'', який у старих позначеннях був:

: <math>Z_{W0} = \sqrt{\frac{\mu_0}{\varepsilon_0^*}} = 120\pi = 376,9911184</math> Ом, тобто практично ціле число 377&nbsp;Ом. Сучасне значення цього опору дорівнює 376,730313&nbsp;Ом і теж визначається швидкістю світла у вакуумі.

== Примітки ==
{{reflist}}

== Див. також ==
{{Col-begin}}
{{Col-1-of-2}}
* [[Електрична константа]]
* [[Швидкість світла]]
* [[Вакуум]]
* [[Хвильовий опір вакууму]]
{{Col-2-of-2}}
* [[Рівняння Максвелла]]
* [[Хвильове рівняння]]
* [[Монохроматична плоска хвиля]]
{{col-end}}

[[Категорія:фізичні константи]]
[[Категорія:Магнітні величини]]