Номер 5, страница 89 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 3. Магнитное поле. Параграф 14. Действие магнитного поля на проводник с током. Закон Ампера. Вопросы - номер 5, страница 89.

Условие.

5. Как определяется в СИ единица силы тока?

Решение.

Единицей силы тока в Международной системе единиц (СИ) является ампер (обозначение: А).

Современное определение ампера, принятое в 2019 году в рамках реформы СИ, основано на фиксации численного значения фундаментальной физической константы — элементарного электрического заряда $\text{e}$.

Согласно этому определению, элементарный заряд $\text{e}$ точно равен $1.602176634 \times 10^{-19}$ Кл (кулон). Кулон, в свою очередь, связан с ампером соотношением $1 \text{ Кл} = 1 \text{ А} \cdot 1 \text{ с}$. Таким образом, ампер — это сила электрического тока, при которой через поперечное сечение проводника за 1 секунду проходит $1 / (1.602176634 \times 10^{-19})$ элементарных зарядов. Это приблизительно равно $6.241509074 \times 10^{18}$ элементарных зарядов в секунду.

До 2019 года действовало другое определение, основанное на силе магнитного взаимодействия двух проводников с током. Ампер определялся как сила постоянного тока, который, проходя по двум прямым параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого сечения, расположенным на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме, создавал бы между этими проводниками силу, равную $2 \times 10^{-7}$ ньютона на каждый метр длины. Это определение было основано на законе Ампера $F = \frac{\mu_0}{2\pi} \frac{I_1 I_2}{r} l$, где магнитная постоянная $\mu_0$ принималась равной точно $4\pi \times 10^{-7}$ Гн/м. В современной системе СИ значение $\mu_0$ не является фиксированным, а определяется экспериментально.

Ответ: Единица силы тока в СИ, ампер (А), определяется через фиксацию числового значения элементарного электрического заряда $\text{e}$ равным $1.602176634 \times 10^{-19}$ Кл. Таким образом, 1 ампер — это ток, соответствующий прохождению $1/(1.602176634 \times 10^{-19})$ элементарных зарядов через поперечное сечение проводника за одну секунду.