Constanta electrica

Constanta electrică (denumită anterior și constantă dielectrică ) este o constantă fizică, o mărime scalară inclusă în expresiile unor legi ale electromagnetismului , inclusiv legea lui Coulomb , atunci când este scrisă într-o formă raționalizată corespunzătoare Sistemului internațional de unități (SI) [1] ] .

Uneori, folosind o terminologie învechită, se numește permittivitatea electrică (sau dielectrică) a vidului [2] . Se măsoară în faradi împărțit la un metru .

Definiție

Prin definiție în SI, constanta electrică este legată de viteza luminii și constanta magnetică prin relația [1] $\varepsilon_{0}$ $c$ $\mu_{0}$

\varepsilon _{0}={\frac {1}{\mu _{0}c^{2}}}.

Valoare numerică

În Sistemul Internațional de Unități

Înainte de modificarea SI 2018-2019

Deoarece în SI egalitatea exactă H / m era valabilă pentru constanta magnetică, următoarea relație a fost adevărată pentru constanta electrică: $\mu _{0}=4\pi \ \times \ 10^{{-7}}\$

\varepsilon _{0}={\frac {1}{4\pi c^{2}}}\cdot 10^{7}

m/h, [3]

fiind de asemenea exacte .

Având în vedere că vitezei luminii în SI i se atribuie o valoare exactă, prin definiție egală cu 299.792.458 m/s , din ultima relație rezultă valoarea numerică în SI: $\varepsilon_{0}$

\varepsilon _{0}={\frac {1}{4\pi \cdot \ 299792458^{2}\times 10^{-7)))

F/m ≈ 8,85418781762039 10 −12 F m −1 .

Sau, exprimând același lucru în termeni de unități de bază SI ,

ε 0 ≈ 8,85418781762039 10 −12 m −3 kg −1 s 4 A 2 . După modificările SI 2018-2019

Din 2019, au intrat în vigoare modificări ale SI, inclusiv, în special, redefinirea amperului pe baza fixării valorii numerice a sarcinii elementare . Acest lucru a condus la faptul că valoarea constantei electrice a devenit o mărime determinată experimental, deși numeric valoarea acesteia a rămas aceeași cu mare precizie. Valoarea constantei electrice recomandate de CODATA [4] :

ε 0 \u003d 8,8541878128 (13) 10 −12 m −3 kg −1 s 4 A 2 sau F m −1 .

În sistemul CGS

În sistemul CGS se poate introduce și constanta electrică ca coeficient care raportează puterea și inducția câmpului electric în vid. Totodata, in diverse variante ale sistemului CGS, constanta electrica are dimensiuni si valori diferite. Mai exact, sistemul gaussian de unități și sistemul CGSE sunt construite astfel încât constanta electrică să fie adimensională și egală cu 1, iar în sistemul CGSM este egală cu ε 0 = 1/ c 2 ≈ 1.11265005605362 10 −21 s 2 cm − 2 .

Câteva ecuații ale electrodinamicii în SI

În ecuațiile materiale , în vid, vectorul de inducție electrică și vectorul de intensitate a câmpului electric sunt conectate prin constanta electrică : $\mathbf {D}$ $\mathbf {E}$

{\mathbf {D}}=\varepsilon _{0}\ {\mathbf {E}}.

Este inclus și în legea lui Coulomb (tot în vid):

\mathbf {F} _{12}={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{0}}}\cdot {\frac {q_{1}q_{2}}{r_{12 }^{2))}{\frac {\mathbf {r} _{12}}{r_{12}}}

unde este forța impactului primei sarcini asupra celei de-a doua și sunt mărimile acestor sarcini și este vectorul razei celei de-a doua sarcini, numărat de la prima. ${\mathbf {F}}_{{12}}$ $q_{1}$ $q_{2}$ $\mathbf {r} _{12}$

Când se folosește SI, produsul dintre constanta electrică și permisivitatea relativă se numește permitivitate absolută .

Vezi și

Note

↑ 1 2 Constanta electrică - articol în Enciclopedia fizică
↑ Dengub V. M. , Smirnov V. G. Unități de mărime. Dicţionar de referinţă. - M . : Editura de standarde, 1990. - S. 213. - 240 p. — ISBN 5-7050-0118-5 .
↑ Dimensiunea m / Hn a coeficientului numeric este din dimensiunea constantei magnetice.
↑ CODATA Valori recomandate la nivel internațional ale constantelor fizice fundamentale . Preluat: 20 mai 2019.

Dicționare și enciclopedii	Rusă mare