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電流の定義について(再々質問)

phusikeの回答

  • phusike
  • ベストアンサー率38% (29/76)
回答No.7

質問の趣旨が力学単位との整合だと解釈したので、 とりあえずSIの単位に関して私は回答しました。 http://www-lab15.kuee.kyoto-u.ac.jp/~kitano/emf/index.php?plugin=attach&refer=%A5%CE%A1%BC%A5%C8&openfile=mu0.pdf によると当初はアンペアは電気分解を用いて、 ボルトは電池の起電力を用いて定義されたようですが、 アンペアとボルトの定義を独立にしてしまうと、当然力学と単位系が整合しません。 (まあ先にありますように1J=4.2calのような比例定数を付けても良いのですが) そういうわけで、SIでは力学の単位系と整合を取るために、 アンペアだけを定義したわけです。 ちなみに、これをGrassmannの法則を用いて定義すると、 真空中に1m離れた平行に同じ強さの電流が流れる導線間に働く力を、 それぞれの導線の長さで割って、 その長さを双方0に近づける極限を取ると、 (要するに各導線の長さで微分するわけですが) その値が10^(-7) N/m^2になるとき、 各導線に流れる電流は1Aであるということです。 これが、Grossmannの法則の比例定数が μ_0/4π = 10^(-7) ということで、 これを無限に長い導線に沿って積分すると、 働く力が 2×10^(-7) N になるということです。 即ち、2という値はGrossmannの法則の比例定数を10^(-7)と定めたことから本質的に導出されるわけで、 1でも3でも4でも良いというわけでは決してないということに注意が必要です。 (というか、SIにおけるアンペアの定義は 本質的に μ_0/4π = 10^(-7) を定義したことに外ならないわけですが)

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