Номер 5, страница 180 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

5. Какое явление используют для определения единицы силы тока в СИ?

Для определения единицы силы тока в СИ, Ампера, используется явление магнитного взаимодействия двух параллельных проводников с электрическим током.

Суть явления заключается в том, что вокруг любого проводника с током возникает магнитное поле. Если в это поле поместить второй проводник с током, то на него будет действовать сила со стороны магнитного поля первого проводника (и наоборот). Эта сила называется силой Ампера. В зависимости от направления токов в проводниках они либо притягиваются (если токи сонаправлены), либо отталкиваются (если токи направлены в противоположные стороны).

Сила, действующая на единицу длины каждого из двух бесконечно длинных параллельных проводников в вакууме, рассчитывается по формуле: $$ \frac{F}{l} = \frac{\mu_0 I_1 I_2}{2 \pi r} $$ где $I_1$ и $I_2$ – силы тока в проводниках, $r$ – расстояние между ними, а $\mu_0$ – магнитная постоянная, значение которой по определению равно $4\pi \cdot 10^{-7}$ Н/А².

Именно на основе этой формулы и этого явления было дано классическое определение Ампера (которое было основным до реформы СИ 2019 года и до сих пор сохраняет свою физическую значимость):
1 Ампер — это сила такого постоянного тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, создавал бы между этими проводниками силу, равную $2 \cdot 10^{-7}$ ньютона на каждый метр длины.

Если подставить в формулу $I_1 = I_2 = 1 \text{ А}$ и $r = 1 \text{ м}$, мы получим именно эту силу: $$ \frac{F}{l} = \frac{4\pi \cdot 10^{-7} \text{ Н/А}^2 \cdot 1 \text{ А} \cdot 1 \text{ А}}{2 \pi \cdot 1 \text{ м}} = 2 \cdot 10^{-7} \frac{\text{Н}}{\text{м}} $$

Таким образом, эталон Ампера был привязан к эталонам механических единиц — метра и ньютона — через измерение силы магнитного взаимодействия.

Ответ: Явление магнитного взаимодействия (притяжения или отталкивания) двух параллельных проводников, по которым протекает электрический ток.