Definición de amperio

La definición de amperio se obtiene mediante la siguiente ecuación de fuerza entre dos conductores paralelos infinitamente largos que transportan corriente.

Dónde$F$es fuerza,$\triangle{L}$es un elemento de pequeña longitud,$\mu_0$es la permeabilidad absoluta del vacío o espacio libre,$I_1, I_2$son corrientes que fluyen a través de dos conductores.

Por cálculo podemos obtener que$\frac{\mu_0}{4\pi}=10^{-7} T A^{-1} m$

Cuando$\triangle{L}=1m, I_1=I_2=1A, r=1m$. Al sustituir los valores en la ecuación anterior dada en la figura, obtenemos$\frac{F}{\triangle{L}}$ser igual a$2X10 ^{-7}N m{-1}$.

Así tenemos la definición de un amperio como: Un amperio es aquella corriente, que al circular por cada uno de los dos conductores paralelos de longitud infinita y colocados en espacio libre de un metro uno del otro, produce entre ellos una fuerza de$2X10^{-7}$newton por metro de sus longitudes.

El amperio se usa, entre otras cosas, para derivar el voltio, que es la diferencia de potencial eléctrico por la que debe fluir una corriente de un amperio para entregar una potencia de un vatio. (El vatio en sí se define mecánicamente, de segundo, metro y kilogramo).

Un voltio es aproximadamente del mismo orden de magnitud que las diferencias de potencial que se encuentran comúnmente en la electroquímica: una celda de una batería química generalmente entrega alrededor de un voltio. Esto no es coincidencia; el tamaño de un voltio se seleccionó explícitamente para que esto fuera cierto alrededor de 1880, cuando las baterías químicas eran la principal fuente de electricidad para el trabajo de laboratorio y las telecomunicaciones.

Cuando se definió por primera vez el voltio, se basaba en unidades centímetro-gramo-segundo en lugar del sistema metro-kilogramo-segundo que se convertiría en el SI. Pero incluso entonces, la definición implicaba un poder "arbitrario" de$10$seleccionado para hacer que la unidad salga convenientemente para voltajes de laboratorio.

el factor de$2$está ahí porque entonces el factor de escala en la ley de Biot-Savart , la ley básica de la magnetostática, se convierte en una potencia exacta de$10$. (Este factor se escribe como$\frac{\mu_0}{4\pi}$en contextos modernos donde la electrodinámica es la teoría fundamental, razón por la cual la magnitud numérica exacta de$\mu_0$en unidades SI es$4\pi\times 10^{-7}$).