Magnetische Feldkonstante

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Physikalische Konstante
Name Magnetische Feldkonstante
Formelzeichen
Größenart Magnetische Permeabilität
Wert
SI
Unsicherheit (rel.) (Exakt)
Bezug zu anderen Konstanten

Elektrische Feldkonstante
Lichtgeschwindigkeit

Die magnetische Feldkonstante , auch Magnetische Konstante, Vakuumpermeabilität, oder Induktionskonstante, ist eine physikalische Konstante, die eine Rolle bei der Beschreibung von Magnetfeldern spielt. Sie gibt das Verhältnis der magnetischen Flussdichte zur magnetischen Feldstärke im Vakuum an. Der Kehrwert der magnetischen Feldkonstanten (mit einem Vorfaktor ) tritt als Proportionalitätskonstante im magnetostatischen Kraftgesetz auf. Im Internationalen Einheitensystem (SI) hat die magnetische Feldkonstante den Wert:

mit den Einheiten Newton (N) und Ampere (A).

Terminologie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Historisch hatte die Konstante verschiedene Namen. Bis 1987 sprach man von der „magnetischen Permeabilität des Vakuums“[1]. Jetzt heißt sie in der Physik magnetische Feldkonstante[2].

Bei ist die Vakuumpermeabilität und die relative Permeabilität.

Zusammenhang mit anderen Naturkonstanten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Aus den Maxwell-Gleichungen ergibt sich im SI ein einfacher Zusammenhang zwischen der magnetischen Feldkonstante, der elektrischen Feldkonstanten und der Lichtgeschwindigkeit :

Wert[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Wert und die Einheit der magnetischen Feldkonstanten (in SI-Einheiten) ergeben sich aus der Definition des Ampere als Einheit der Stromstärke. Im Vakuum gilt für die Kraft auf zwei parallele, stromdurchflossene Leiter:

Hierbei sind und die Ströme in den Leitern, die Länge der Leiter und deren Abstand zueinander.

Für , und gilt per Definition:

Durch Einsetzen in die Gleichung für die Kraft zwischen den beiden Leitern und Auflösen nach erhält man[2][3]:

Die Einheit von kann in verschiedenen SI-Einheiten ausgedrückt werden:

Verwendete Einheiten: H – Henry, m – Meter, V – Volt, s – Sekunde, A – Ampere, T – Tesla, J – Joule, N – Newton, kg – Kilogramm, C – Coulomb.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. SUNAMCO Commission: Recommended values of the fundamental physical constants. In: Symbols, Units, Nomenclature and Fundamental Constants in Physics (das rote IUPAP-Büchlein). 1987, S. 54 (sp.se [PDF; abgerufen am 11. August 2007]).
  2. a b Faltblatt: Die gesetzlichen Einheiten in Deutschland. Juni 2015 (ptb.de [PDF; Version (PDF-Datei, 1,6 MB)]).
  3. Magnetic constant. In: 2006 CODATA recommended values. NIST, abgerufen am 8. August 2007.