Магнитная постоянная

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»[2][3].

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:

μ₀ = 4π · 10⁻⁷ Гн/м.

Соответственно выполняется:

μ₀ ≈ 1,2566370614 · 10⁻⁶ Н/А².

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[4]:

μ₀ = 1,25663706212(19) · 10⁻⁶ Н·А⁻², или Гн·м⁻¹.

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 ${\displaystyle 1/c^{2}}$.