Терминология и метрология

Введение величины магнитной индукции таким образом, как это сделано выше, стало возможным в физике относительно недавно – в начале XX-го века. К этому времени магнитные явления были известны сначала, по опытам над природными магнитами, позже по опытам взаимодействия магнитов с токами и далее – по взаимодействию токов. В это же время возникли термины и названия физических величин. С современных позиций – не всегда удачные. Так, линии магнитной индукции назвали силовыми, как и линии электрического поля (М. Фарадей, ок.1830). Однако если вектор электрической силы действительно направлен по касательной к линиям вектора , то вектор магнитной силы не лежит по направлению линий . В современной терминологии линии магнитной индукции не называют силовыми. Еще большие сложности возникли с установлением единиц измерения значений магнитных (и электрических) величин. Несмотря на такие, казалось бы, естественные основные величины в электрической теории как заряд, напряженность электрического поля и индукция магнитного, в современной метрологии за базовую единицу, дополняющую основные единицы в электричестве выбрана величина силы тока с единицей Ампер. Эталон силы тока оказывается воспроизводимым с наибольшей точностью при измерении магнитного взаимодействия по формуле Ампера , которая для прямых параллельных токов имеет простой вид:

.

Ампер есть сила постоянного тока I₁ = I₂ , который вызывает в двух тонких проводниках, расположенных параллельно на расстоянии r = 1 м друг от друга, силу F, равную 2×10^-7 Н на метр длины L.

Именно через Ампер и уже известные механические единицы определяются все остальные электромагнитные единицы. Приведем некоторые из них, поскольку порядок их введения на основе непосредственных измерений отличается от традиционной логической последовательности изучения соответствующих понятий в современных общих курсах физики:

Единица заряда: 1Кл = 1А/с,

Единица напряжения: 1В=1Вт/А,

Единица сопротивления: 1Ом=1В/А

Единица напряженности: 1В/м,

Единица магнитного потока: 1 Вб=Кл×Ом

Единица магнитной индукции: 1Тл=1Вб/м². Часто используют другую единицу (от системы СГС) – это Гаусс: 1Гс=10^-4 Тл (это, по порядку значения, поле вблизи поверхности Земли). Тогда, например, поле бытового магнита составляет около 100Гс.