Силы взаимодействия токов и магнитов в дальнейшем будем называть магнитными. Выясним, чем определяется сила взаимодействия двух параллельных токов (рис. 22.12).

Если токи в проводниках I1 и I2 имеют одинаковые направления, то проводники притягиваются с равными по величине силами F1 и F2.Наличие этих сил объясняется тем, что второй проводник находится в магнитном поле первого проводника, которое и создает силу F2. Очевидно, что сила F1 в свою очередь создается магнитным полем второго проводника.

Изменяя силу тока в проводниках и расстояние α между ними, можно показать на опыте, что сила F, действующая на отрезок l длинного провода, прямо пропорциональна произведению сил токов, длине I и обратно пропорциональна расстоянию α:

F=KI1I2l/α. (22.1)

Изменяя среду, в которой находятся проводники, можно установить, что сила F зависит от окружающей среды. Следовательно, коэффициент пропорциональности К зависит как от выбора единиц измерения, так и от среды. Для упрощения ряда формул этот коэффициент в СИ представляют в виде K=μ_с/2π, и формула (22.1) принимает вид:

F= μ_сI₁I₂L/2πα. (22.2)

Здесь μ_с по-прежнему определяется выбором единиц измерения и свойствами среды.

Величину μ_с, выражающую зависимость силы взаимодействия электрических токов от среды, называют магнитной проницаемостью среды.

Для силы взаимодействия токов в вакууме формулу (22.2) можно записать в виде:

F₀=μ₀I₁I₂L/2πα. (22.3)

Здесь μ₀ называется магнитной постоянной; ее величина определяется выбором единиц измерения.

Если под F и F0 подразумевать силы взаимодействия одних и тех же токов в какой-либо среде и в вакууме, то, разделив почленно (22.2) на (22.3), получим:

F/F₀=μ_с/μ₀= μ (22.4)

где μ – относительная магнитная проницаемость среды – отвлеченное число. Относительная магнитная проницаемость показывает, во сколько раз сила взаимодействия токов в данной среде больше, чем в вакууме. Опыты показали, что среда может как усиливать взаимодействие токов, так и ослаблять его по сравнению с вакуумом. Поэтому величина μ может быть, как больше, так и меньше единицы. Числовое значение μ определяют опытным путем и при расчетах берут из таблиц.

Из (22.4) следует, что:

μ_С=μμ₀ (22.5)