Магнитная постоянная ( ${\displaystyle \mu _{0}}$ ) — физическая константа , скалярная величина , входящая в выражения некоторых законов электромагнетизма в виде коэффициента пропорциональности при записи их в форме, соответствующей Международной системе единиц (СИ) .

Иногда называют магнитной проницаемостью вакуума . Вакуум как эталонная среда проницаемости, дающая магнитную постоянную, выбран по аналогии последней с электрической постоянной . Остальные среды обладают либо значительно большей магнитной проницаемостью ( ферромагнетики ), либо чуть большей ( парамагнетики ), либо чуть меньшей ( диамагнетики ), либо, при переходе в сверхпроводящее состояние — способны быть полностью непроницаемыми для магнитного поля . Измеряется в генри на метр (или в ньютонах на ампер в квадрате).

В материальных уравнениях , в вакууме, через магнитную проницаемость связаны вектор напряжённости магнитного поля H и вектор магнитной индукции B :

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

Через магнитную постоянную осуществляется связь между относительной и абсолютной магнитной проницаемостью .

Численное значение

В Международной системе единиц

До изменения СИ 2018—2019 годов

Численное значение магнитной постоянной вытекает из определения ампера , единицы силы электрического тока , являющегося одной из основных единиц СИ . Согласно определению, принятому IX Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ) в 1948 году и действовавшему до 2019 года, «Ампер есть сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 метр силу взаимодействия, равную 2⋅10 ⁻⁷ ньютона » .

С другой стороны, сила взаимодействия двух расположенных на расстоянии ${\displaystyle r}$ друг от друга бесконечных параллельных проводников, по которым текут токи ${\displaystyle I_{1}}$ и ${\displaystyle I_{2}}$ , приходящаяся на единицу длины, выражается соотношением:

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

С учётом определения ампера из этого соотношения следует точное равенство:

μ ₀ = 4π · 10 ⁻⁷ Гн / м .

Соответственно выполняется:

μ ₀ ≈ 1,2566370614 · 10 ⁻⁶ Н / А ² .

После изменений СИ 2018—2019 годов

С 2019 года вступили в силу изменения в СИ , включающие, в частности, переопределение ампера на основе фиксации численного значения элементарного заряда . Это привело к тому, что значение магнитной постоянной стало экспериментально определяемой величиной, хотя численно её значение осталось прежним с высокой точностью. Значение, рекомендованное CODATA :

μ ₀ = 1,25663706212(19) · 10 ⁻⁶ Н·А ⁻² , или Гн·м ⁻¹ .

В системе СГС

В системе СГС магнитная постоянная как коэффициент, связывающий напряжённость и индукцию магнитного поля в вакууме, также может быть введена. При этом в различных вариантах системы СГС магнитная постоянная имеет разную размерность и значение. В частности, Гауссова система единиц и система СГСМ построены так, что магнитная постоянная равна 1, а в системе СГСЭ она равна ${\displaystyle 1/c^{2}}$ .

См. также

• Электрическая постоянная
• Скорость света

Примечания