Myślę, że Powstaje pytanie, dlaczego układ jednostek SI traktuje jeden amper, jednostkę prądu, jako elementarną, a nie jednostkę ładunku elektrycznego.
Przypomnij sobie, że jeden amper jest zdefiniowany w SI jako
„stały prąd, który wytworzy siłę przyciągania o wartości 2 $ \ times 10 ^ {- 7} niuton $ na metr długości między dwoma prostymi, równoległymi przewodami o nieskończonej długości i znikomym przekroju kołowym umieszczonymi w próżni w odległości jednego metra od siebie „
Zauważ, że ta definicja opiera się na siłach magnetycznych; jest to równoznaczne z powiedzeniem, że przepuszczalność próżni $$ \ mu_0 = 4 \ pi \ times 10 ^ {- 7} {\ text {V s / (A m)}} $$ Jest to siła magnetyczna, która ma ” prosta wartość liczbowa „w układzie jednostek SI, a siły magnetyczne nie istnieją między statycznymi ładunkami elektrycznymi, tylko między prądami.
Gdybyśmy próbowali podać podobną definicję ładunku elektrycznego, używając elektrostatycznego siły, wartości liczbowe byłyby bardzo różne.
Teraz można zapytać, dlaczego siły magnetyczne zostały wybrane tak, aby miały „proste wartości” w układzie SI. To zupełny zbieg okoliczności. Układ SI został zaprojektowany, aż do zracjonalizowanych dodatków 4 $ \ pi $ i różnych potęg dziesięciu, jako następca CGSM, zmienności magnetycznej układu jednostek Gaussa centymetr-gram-sekunda (CGS).
Obecnie obie metody byłyby równie skuteczne, ponieważ używamy jednostek, w których prędkość światła w próżni jest ustalona jako znana stała, 299 792 458 $ \, {\ rm m / s} $, więc obie $ \ mu_0 $ i $ \ epsilon_0 = 1 / (\ mu_0 c ^ 2) $, przenikalność próżni, i tak są równe znanym stałym liczbowym.
W każdym razie jednostką ładunku elektrycznego jest po prostu ” kulomb ”, czyli„ amper razy sekunda ”, więc jest dokładnie zdefiniowany jako jeden amper.
Komentarze