Isso significa que esses três valores não podem ser independentes; Se você conhece dois deles, pode derivar o terceiro. Como os físicos lidam com isso? Definimos a velocidade da luz como exatamente 299.792.458 metros por segundo. (Como sabemos que é exato? Porque definimos um metro à medida que a luz da distância viaja em 1/299.792.458 de segundo.) Então medimos a constante magnética (m0) e use esse valor junto com a velocidade da luz para calcular a constante elétrica (e0).
Talvez isso pareça trapaça, mas para começar a fazer ciência real, em algum momento temos que fazer unidades arbitrárias e definir alguns parâmetros. De fato, quando você se resume a isso, todos os sistemas de medição são constituídos, assim como todas as palavras são inventadas.
Permeabilidade do espaço livre
Campos magnéticos (representados pelo símbolo B) pode ser criado por ímãs, conforme mostrado na foto em cima. Mas, devido a essa interdependência de que conversamos, eles também podem ser feitos movendo cargas elétricas. (Estou usando o termo abreviado “cobranças” para partículas carregadas, como elétrons.) Isso é descrito pela lei de Biot-Savart:
Você pode ver a constante magnética (m0) lá. Também temos o valor da carga elétrica (q) movendo -se com uma certa velocidade (v). Portanto, isso diz que o campo magnético aumenta com a carga elétrica e diminui com a distância (r) a partir da carga móvel – e a constante magnética nos diz exatamente quanto ela varia.
Obviamente, não lidamos com elétrons em movimento individuais com muita frequência. Mas lidamos com fluxos de elétrons em movimento o tempo todo: essa é a corrente elétrica, que podemos medir. Se soubermos a carga nas partículas em Coulombs, o número de coulombs que flui por segundo nos dá a corrente (EU) em amperes. E podemos escrever a equação acima em termos de atual: B = m0I/(2πr).
Está em toda parte
O que isso nos diz é que A corrente elétrica gera um campo magnético. Isso é usado em todos os tipos de máquinas. Por exemplo, ele nos dá eletroímãs, onde a força magnética pode ser ligada e desligada para mover objetos de metal em fábricas e scrapyards. É também como os alto -falantes de áudio criam som: um sinal elétrico vibra um driver magnético, que gera ondas de pressão no ar.
Também Campos magnéticos influenciam as correntes elétricas. É assim que os motores funcionam. Há uma corrente que atravessa uma bobina de fio na presença de um campo magnético que geralmente é criado com alguns ímãs permanentes. A força na bobina de arame faz com que ele gire, e aí está o seu motor. Pode ser um motor de ventilador, parte do seu compressor CA ou a unidade principal de um carro elétrico.
Espere! Há mais. Assim como um campo elétrico em mudança cria um campo magnético, Um campo magnético em mudança cria um campo elétrico– e isso produz uma corrente elétrica. É assim que a maior parte do nosso poder é gerada. Alguma fonte de energia – estanho, vento, água em movimento, o que for – leva uma turbina que gira uma bobina dentro de um campo magnético. A mudança do fluxo magnético induz uma tensão na bobina, convertendo energia mecânica em energia elétrica que pode ser transmitida à sua casa.
Medindo a constante magnética
Como podemos medir m0? Um método usa o que é chamado de equilíbrio atual. Uma versão simples disso possui dois fios paralelos que transportam corrente elétrica (EU) em direções opostas, como mostrado no diagrama abaixo. Então você suspende os dois fios com cordas para que eles possam se separar, assim:
A corrente em cada fio cria um campo magnético no local do outro fio, e isso os separa. À medida que se afastam, a força magnética diminui e o componente horizontal da tensão na sequência de suporte aumenta (devido à mudança no ângulo). Uma vez que essas duas forças sejam iguais, os fios serão “equilibrados”.
Se você souber o valor da corrente elétrica e a distância entre os fios (r), você pode determinar a constante magnética, m0. Então, como mostramos acima, você pode usar esse valor junto com a velocidade definida da luz para calcular a constante elétrica, e0.
Então, sim, ao mesmo tempo, você poderia dizer que a constante magnética é muito importante. Ah, e o que é esse valor constante? De acordo com o Comitê Internacional de Pesos e Medidas, m0 = 1.256637061272 × 10–6 N / D2. Não mais, nada menos.
