Sähkövakio

Sähkövakio (aiemmin myös dielektrisyysvakio ) on fysikaalinen vakio, skalaarisuure , joka sisältyy joidenkin sähkömagnetismin lakien , mukaan lukien Coulombin lain , ilmaisuihin, kun se on kirjoitettu rationalisoidussa muodossa, joka vastaa kansainvälistä yksikköjärjestelmää (SI) [1 ] .

Joskus sitä kutsutaan vanhentuneen terminologian mukaan tyhjiön sähköiseksi (tai dielektriseksi) permittiivisyydeksi [2] . Se mitataan faradeina jaettuna metrillä .

Määritelmä

SI:n määritelmän mukaan sähkövakio on suhteessa valonnopeuteen ja magneettivakio suhteella [1] $\varepsilon_{0}$ $c$ $\mu_{0}$

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

Numeerinen arvo

Kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä

Ennen 2018-2019 SI-muutosta

Koska SI:ssä tarkka yhtälö H / m oli voimassa magneettivakiolle, sähkövakiolle oli totta seuraava suhde: $\mu _{0}=4\pi \ \times \ 10^{{-7}}\$

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

m/H, [3]

olla myös tarkka .

Ottaen huomioon, että valon nopeudelle SI:ssä on määritetty tarkka arvo, joka on määritelmän mukaan 299 792 458 m/s , SI:n numeerinen arvo seuraa viimeisestä suhteesta: $\varepsilon_{0}$

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

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

Tai ilmaisemalla saman SI-perusyksiköinä ,

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

Vuodesta 2019 lähtien SI:n muutokset ovat tulleet voimaan, mukaan lukien erityisesti ampeerin uudelleenmäärittely perusvarauksen numeerisen arvon vahvistamisen perusteella . Tämä johti siihen, että sähkövakion arvosta tuli kokeellisesti määritetty suure, vaikka numeerisesti sen arvo pysyi suurella tarkkuudella samana. CODATA:n [4] suosittelema sähkövakion arvo :

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

CGS - järjestelmässä

CGS-järjestelmässä sähkövakio voidaan ottaa käyttöön myös sähkökentän voimakkuutta ja induktiota alipaineessa kuvaavana kertoimena. Samanaikaisesti CGS-järjestelmän eri muunnelmissa sähkövakiolla on erilaiset mitat ja arvot. Tarkemmin sanottuna Gaussin yksikköjärjestelmä ja CGSE- järjestelmä on rakennettu siten, että sähkövakio on dimensioton ja yhtä suuri kuin 1, ja CGSM- järjestelmässä se on yhtä suuri kuin ε 0 = 1/ c 2 ≈ 1,11265005605362 10 −21 s 2 cm − 2 .

Jotkut SI:n sähködynamiikan yhtälöt

Materiaaliyhtälöissä tyhjiössä sähköinen induktiovektori ja sähkökentän voimakkuusvektori on yhdistetty sähkövakion kautta : $\mathbf {D}$ $\mathbf {E}$

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

Se sisältyy myös Coulombin lakiin (myös tyhjiössä):

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

missä on ensimmäisen varauksen iskuvoima toiseen, ja ovat näiden varausten suuruudet, ja on toisen varauksen sädevektori ensimmäisestä laskettuna. ${\mathbf {F}}_{{12}}$ $q_{1}$ $q_{2}$ $\mathbf {r} _{12}$

SI:tä käytettäessä sähkövakion ja suhteellisen permittiivisyyden tuloa kutsutaan absoluuttiseksi permittiivisyydeksi.

Katso myös

Muistiinpanot

↑ 1 2 Sähkövakio - artikkeli Physical Encyclopediassa
↑ Dengub V. M. , Smirnov V. G. Summien yksiköt. Sanakirjan viittaus. - M . : Publishing House of Standards, 1990. - S. 213. - 240 s. — ISBN 5-7050-0118-5 .
↑ Numeerisen kertoimen mitta m / Hn on magneettivakion dimensiosta.
↑ CODATA Fysikaalisten perusvakioiden kansainvälisesti suositellut arvot . Haettu: 20.5.2019.

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Iso venäläinen