Магнетна 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:
Како постојана, исто така може да се дефинира и како основно непроменливо количество, и е една од трите компоненти кои го дефинираат празен простор преку Максвеловите равенки. Во класичната физика, ''слободниот простор'' е концепт на 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''.
1 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 6993200000000000000♠имаат ист2×10<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×10−7Х/м. За да понатаму се илустрира:
Два тенки, прави, неподвижни, паралелни проводници, на растојание ''r'' освен во 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 2×10−7њутни.
Оттука вредноста на ''μ''<sub>0</sub> е ''дефинирана'' да биде токму
2 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 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).
3 Систем на единици и историско потекло на вредноста на μ0
Во принцип, постојат неколку системи на равенки кои може да се искористат за да се постави систем на електрични количини и единици.
Од крајот на 19 век, основните дефиниции на тековните единици се поврзани со дефинициите на маса, должина и времето, со користење на 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 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 "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 × 10−7Х/м.
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 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. 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.
4 Значење во електромагнетизмот
Магнетната константа ''μ''<sub>0 </sub>се појавува во Максвеловите равенки, кои ги опишуваат својствата на електричните и магнетнните полиња и 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:каде ''M'' е густина на магнетизација. Во вакуум, ''M'' = 0.
Во SI системот, брзината на светлината во вакуум, ''c'', е поврзана со магнетната константа и електричната константа (вакуумска диелектричност), ''ε''<sub>0</sub>, по дефиниција:Овој однос може да се изведе со помош на Максвеловите равенки на класичниот електромагнетизам во системот на 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.
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 Планковата константа - х, и електричното полнење на еден електрон - e):Вомеѓународниот 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.
5 Поврзано
* Карактеристична отпорност на вакуум
* Електромагнетни бранови равенка
* Синусоиден авион-бран решенија на електромагнетни бранови равенка
* Математички описи на електромагнетно поле
* Нови SI дефиниции