Электрическая постоянная что это

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.

Источник

Это способность электрическое поле проникнуть в вакуум. Эта константа связывает единицы измерения электрический заряд к механическим величинам, таким как длина и сила. [2] Например, сила между двумя разделенными электрическими зарядами сферической симметрии (в вакуум классического электромагнетизма) дан кем-то Закон Кулона:

F C = 1 4 π ε 0 q 1 q 2 р 2 < displaystyle F _ < text > = < frac <1><4 pi varepsilon _ <0>>> < frac q_ <2>> >>>

Содержание

Ценить

Значение ε₀ является определенный по формуле [3]

Историческое происхождение электрической постоянной ε₀, и его значение более подробно описаны ниже.

Новое определение единиц СИ

Терминология

Исторически параметр ε₀ был известен под разными именами. Термины «диэлектрическая проницаемость вакуума» или ее варианты, такие как «диэлектрическая проницаемость в вакууме / в вакууме», [11] [12] «диэлектрическая проницаемость пустого пространства», [13] или «диэлектрическая проницаемость свободное место» [14] широко распространены. Организации по стандартизации во всем мире теперь используют термин «электрическая постоянная» как единый термин для этой величины, [7] и официальные документы по стандартам приняли этот термин (хотя они продолжают перечислять старые термины как синонимы). [15] [16] В новой системе СИ диэлектрическая проницаемость вакуума больше не будет постоянной, а будет измеряемой величиной, связанной с (измеренным) безразмерным постоянная тонкой структуры.

Другим историческим синонимом была «диэлектрическая проницаемость вакуума», поскольку «диэлектрическая постоянная» иногда использовалась в прошлом для обозначения абсолютной диэлектрической проницаемости. [17] [18] Однако в современном использовании термин «диэлектрическая проницаемость» обычно относится исключительно к относительная диэлектрическая проницаемость ε/ε₀ и даже это использование считается «устаревшим» некоторыми органами по стандартизации в пользу относительная статическая диэлектрическая проницаемость. [16] [19] Следовательно, термин «диэлектрическая проницаемость вакуума» для электрической постоянной ε₀ считается устаревшим большинством современных авторов, хотя время от времени можно найти примеры продолжающегося использования.

Историческое происхождение параметра ε₀

Рационализация единиц

Эксперименты Кулон и другие показали, что сила F между двумя равными точечными «количествами» электричества, расположенными на расстоянии р в свободном пространстве, должна задаваться 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_е было принято равным 1, и теперь величина называется «гауссовский электрический заряд» q_s определялась 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». Количество q_s‘ и k_е′ Не такие, как в старом соглашении. Положив k_е′ = 1 генерирует единицу электроэнергии разного размера, но все равно имеет те же размеры, что и система cgs esu.

Следующим шагом было рассматривать количество, представляющее «количество электричества», как самостоятельную фундаментальную величину, обозначенную символом qи записать закон Кулона в его современной форме:

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. [21] Новое количество q получил название «рмкс электрический заряд», или (в настоящее время) просто «электрический заряд». Ясно, что количество q_s использованный в старой системе cgs esu связан с новым количеством q к

Определение стоимости ε₀

Чтобы установить числовое значение ε₀, используется тот факт, что если использовать рационализированные формы закона Кулона и Закон силы Ампера (и другие идеи) для развития Уравнения Максвелла, то обнаруживается, что указанная выше связь существует между ε₀, μ₀ и c₀. В принципе, у каждого есть выбор: сделать кулон или ампер фундаментальной единицей электричества и магнетизма. В международном масштабе было принято решение использовать ампер. Это означает, что значение ε₀ определяется значениями c₀ и μ₀, как указано выше. Для краткого объяснения того, как ценность μ₀ решено, см. статью о μ₀.

Разрешимость реальных медиа

Условно электрическая постоянная ε₀ появляется в отношениях, определяющих электрическое поле смещения D с точки зрения электрическое поле E и классическая электротехника плотность поляризации п среды. В общем, это отношение имеет вид:

Для линейного диэлектрика п считается пропорциональным E, но разрешен отложенный ответ и пространственно нелокальный ответ, поэтому мы имеем: [22]

В случае, если нелокальность и задержка ответа не важны, результатом будет:

Источник

Электрическая постоянная

Электри́ческая постоя́нная (ранее также носила название диэлектрической постоянной) — физическая константа, скалярная величина,

Иногда, используя устаревшую терминологию, называют диэлектрической проницаемостью вакуума. Измеряется в фарадах на метр. Электрическая постоянная равна:

Ф/м.

Через электрическую постоянную осуществляется связь между относительной и абсолютной диэлектрической проницаемостью. Она также входит в запись закона Кулона:

См. также

Примечания

Полезное

Смотреть что такое «Электрическая постоянная» в других словарях:

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ — (e0) (по старой терминологии диэлектрич. проницаемость вакуума), физ. постоянная, входящая в ур ния законов электрич. поля (см. КУЛОНА ЗАКОН) при записи этих ур ний в рационализованной форме, в соответствии с к рой образованы электрич. и магн. ед … Физическая энциклопедия

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 — 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

Источник

Электрическая постоянная

Иногда, используя устаревшую терминологию, называют электрической (или диэлектрической) проницаемостью вакуума. Измеряется в фарадах, делённых на метр.

Связанные понятия

Эта статья о физическом понятии. О более общем значении термина, см. статью СкалярСкалярная величина (от лат. scalaris — ступенчатый) в физике — величина, каждое значение которой может быть выражено одним действительным числом. То есть скалярная величина определяется только значением, в отличие от вектора, который кроме значения имеет направление. К скалярным величинам относятся длина, площадь, время, температура и т. д.Скалярная величина, или скаляр согласно математическому энциклопедическому словарю.

Упоминания в литературе

Связанные понятия (продолжение)

В теории поля представление системы зарядов в виде некоторых квадрупо́лей, аналогично представлению её в виде системы диполей, используется для приближённого расчёта создаваемого ей поля и излучения. Более общим представлением является разложение системы на мультиполи, соответствующее разложению потенциалов в ряд Тейлора по некоторым переменным. Квадруполь — частный случай мультиполя. Квадрупольное рассмотрение системы оказывается особенно важным в том случае, когда её дипольный момент и заряд равны.

Мультипо́ли (от лат. multum — много и греч. πόλος — полюс) — определённые конфигурации точечных источников (зарядов). Простейшими примерами мультиполя служат точечный заряд — мультиполь нулевого порядка; два противоположных по знаку заряда, равных по абсолютной величине — диполь, или мультиполь 1-го порядка; 4 одинаковых по абсолютной величине заряда, размещённых в вершинах параллелограмма, так что каждая его сторона соединяет заряды противоположного знака (или два одинаковых, но противоположно направленных.

В квантовой механике импульс, как и все другие наблюдаемые физические величины, определяется как оператор, который действует на волновую функцию.

Ниже приведены примеры уравнений непрерывности, которые выражают одинаковую идею непрерывного изменения некоторой величины. Уравнения непрерывности — (сильная) локальная форма законов сохранения.

Силовая линия, или интегральная кривая, — это кривая, касательная к которой в любой точке совпадает по направлению с вектором, являющимся элементом векторного поля в этой же точке. Применяется для визуализации векторных полей, которые сложно наглядно изобразить каким-либо другим образом. Иногда (не всегда) на этих кривых ставятся стрелочки, показывающие направление вектора вдоль кривой. Для обозначения векторов физического поля, образующих силовые линии, обычно используется термин «напряжённость.

Эта статья — об энергетическом спектре квантовой системы. О распределении частиц по энергиям в излучении см. Спектр, Спектр излучения. Об энергетическом спектре сигнала см. Спектральная плотность.Энергетический спектр — набор возможных энергетических уровней квантовой системы.

Источник

Электрическая постоянная

Смотреть что такое «Электрическая постоянная» в других словарях:

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ — (e0) (по старой терминологии диэлектрич. проницаемость вакуума), физ. постоянная, входящая в ур ния законов электрич. поля (см. КУЛОНА ЗАКОН) при записи этих ур ний в рационализованной форме, в соответствии с к рой образованы электрич. и магн. ед … Физическая энциклопедия

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

Источник