ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ
Полезное
Смотреть что такое «ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ» в других словарях:
электрическая постоянная — Коэффициент, применяемый при записи ряда соотношений в СИ, равный величине, обратной произведению магнитной постоянной на квадрат скорости света в пустоте. Примечание — Электрическая постоянная приблизительно равна 8,85419 • 10 12 Ф/м … Справочник технического переводчика
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ — (см.) … Большая политехническая энциклопедия
электрическая постоянная — электрическая постоянная; отрасл. диэлектрическая проницаемость пустоты Скалярная величина, характеризующая электрическое поле в пустоте, равная отношению суммарного электрического заряда, заключенного внутри некоторой замкнутой поверхности, к… … Политехнический терминологический толковый словарь
Электрическая постоянная — (ранее также носила название диэлектрической постоянной) физическая константа, скалярная величина, определяющая напряжённость электрического поля в вакууме; входящая в выражения некоторых законов электромагнетизма, в том числе закона Кулона … Википедия
электрическая постоянная — elektrinė konstanta statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. electric constant; permittivity constant; permittivity of free space; permittivity of vacuum vok. dielektrische konstante, f; Dielektrizitätskonstante, f; elektrische… … Automatikos terminų žodynas
электрическая постоянная — elektrinė konstanta statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Apibrėžtį žr. priede. priedas( ai) Grafinis formatas atitikmenys: angl. electric constant; permittivity of vacuum vok. absolute Dielektrizitätskonstante, f;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
электрическая постоянная — elektrinė konstanta statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. permittivity constant; permittivity of free space; permittivity of vacuum vok. Dielektrizitätskonstante, f; elektrische Feldkonstante, f; Verschiebungskonstante, f rus. абсолютная… … Fizikos terminų žodynas
| Значение ε 0 | Ед. изм |
|---|---|
| 8,854 187 8128 (13) × 10 −12 | F ⋅ м −1 |
| 55,263 494 06 | e 2 ⋅ ГэВ −1 ⋅ Фм −1 |
Это способность электрического поля проникать в вакуум. Эта постоянная связывает единицы электрического заряда с механическими величинами, такими как длина и сила. Например, сила между двумя разделенными электрическими зарядами со сферической симметрией (в вакууме классического электромагнетизма ) задается законом Кулона :
F C знак равно 1 4 π ε 0 q 1 q 2 р 2 <\ displaystyle F _ <\ text 
СОДЕРЖАНИЕ
Значение
Значение е 0 будет определен по формуле
Историческое происхождение электрической постоянной ε 0 и ее значения более подробно поясняются ниже.
Новое определение единиц СИ
Терминология
Историческое происхождение параметра ε 0
Как указано выше, параметр ε 0 является постоянной системой измерения. Его присутствие в уравнениях, которые сейчас используются для определения электромагнитных величин, является результатом так называемого процесса «рационализации», описанного ниже. Но метод присвоения ему значения является следствием того, что уравнения Максвелла предсказывают, что в свободном пространстве электромагнитные волны движутся со скоростью света. Чтобы понять, почему ε 0 имеет такое значение, требуется краткое понимание истории.
Рационализация единиц
Эксперименты Кулона и других показали, что сила F между двумя равными точечными «количествами» электричества, расположенными на расстоянии r друг от друга в свободном пространстве, должна быть задана формулой, имеющей вид
В одной из систем уравнений и единиц, согласованных в конце 19 века, называемой «электростатическая система единиц сантиметр – грамм – секунда» (система cgs esu), константа k e была принята равной 1, а теперь величина называемый « гауссовский электрический заряд » q s был определен полученным уравнением
Впоследствии возникла идея, что в ситуациях сферической геометрии было бы лучше включить множитель 4π в уравнения, подобные закону Кулона, и записать его в форме:
Эта идея называется «рационализация». Величины q s ‘и k e ‘ не такие, как в старом соглашении. Если положить k e ′ = 1, генерируется единица электроэнергии разного размера, но она по-прежнему имеет те же размеры, что и система cgs esu.
Созданная таким образом система уравнений известна как рационализированная система уравнений метр – килограмм – секунда (rmks) или система уравнений «метр – килограмм – секунда – ампер (mksa)». Это система, используемая для определения единиц СИ. Новая величина q получила название «электрический заряд rmks», или (в настоящее время) просто «электрический заряд». Ясно, что величина q s, используемая в старой системе cgs esu, связана с новой величиной q соотношением
Определение значения ε 0
Разрешимость реальных медиа
По соглашению, электрическая постоянная ε 0 появляется в соотношении, которое определяет поле электрического смещения D в терминах электрического поля E и классической плотности электрической поляризации P среды. В общем, это отношение имеет вид:
В том случае, если нелокальность и задержка ответа не важны, результатом будет:
Диэлектрическая проницаемость и электрическая постоянная
Электрическая постоянная — характеристика вакуума, она описывает его электрические свойства. А диэлектрическая проницаемость описывает свойства веществ – диэлектриков, ослабляющих взаимодействие зарядов.
Электрическая постоянная
Обозначают ее \(\large \varepsilon_<0>\), она описывает электрические свойства вакуума и является одной из фундаментальных физических постоянных.
Значение электрической постоянной равно:
Совместно с магнитной постоянной (ссылка) \(\large \mu_<0>\) определяет скорость, с которой в вакууме распространяются электромагнитные волны (например, видимый свет).
В формуле закона Кулона присутствует константа «k». Число «k» вычисляют по формуле, которая связывает его с постоянной \(\large \varepsilon_<0>\) так:
Так же, эта константа встречается в формуле, описывающей напряженность электрического поля.
Диэлектрическая проницаемость вещества
Некоторые вещества могут ослаблять взаимодействие зарядов.
Вещества, ослабляющие взаимодействие заряженных частиц, называют изолирующими веществами, или диэлектриками.
Для пояснения рассмотрим электрические свойства дистиллированной воды.
Расположим в вакууме два положительных заряда на некотором расстоянии один от другого, они будут отталкиваться Кулоновскими силами.
Затем, не меняя заряды и расстояние между ними, переместим их в дистиллированную воду. Мы обнаружим, что в воде они будут отталкиваться слабее в 81 раз (рис. 1).
В нижней части рисунка силы отталкивания зарядов в воде обозначены короткими синими векторами. Длина этих векторов должна быть в 81 раз меньше, чем длина векторов сил в вакууме в верхней части рисунка. Однако, векторы имеют большую длину на рисунке, чем в реальности, так как, если их уменьшить в нужное число раз, то их невозможно будет рассмотреть.
Диэлектрическая проницаемость \(\large \varepsilon\) описывает изолирующие свойства диэлектриков. Она показывает, во сколько раз внутри вещества — диэлектрика ослабляется взаимодействие зарядов.
Ослабление взаимодействия происходит за счет ослабления напряженности электростатического поля в диэлектрике.
Диэлектрическая проницаемость некоторых веществ
Вы можете использовать данные таблички для решения большинства школьных задач физики.
Для некоторых веществ значения проницаемости округлены. К примеру, существуют стекла, имеющие значение проницаемости 6,0, и в то же время, проницаемость некоторых стекол может достигать значения 10,0. А в таблице для стекла указано среднее значение 8,0.
Чтобы осуществить более серьезные расчеты, не относящиеся к учебным, пожалуйста, воспользуйтесь специализированными справочниками.
