Электрическая постоянная (ранее также носила название диэлектрической постоянной) — физическая константа, скалярная величина, входящая в выражения некоторых законов электромагнетизма, в том числе закона Кулона, при записи их в рационализованной форме, соответствующей Международной системе единиц (СИ)Электрическая постоянная — статья в Физической энциклопедии. Определяет напряжённость электрического поля в вакууме, где она максимальна, в отличие от ослабляющих напряжённость любых материальных сред.
Иногда, используя устаревшую терминологию, называют электрической (или диэлектрической) проницаемостью вакуума. Измеряется в фарадах, делённых на метр (в системе СИ). В системе СГС (гауссовой или СГСЭ) её принимают равной единице.
Определение По определению в СИ электрическая постоянная связана со скоростью света и магнитной постоянной соотношением
Численное значение В Международной системе единиц До изменения СИ 2018—2019 годов Поскольку в СИ для магнитной постоянной было справедливо точное равенство Гн/м, то для электрической постоянной выполнялось соотношение
м/Гн,Размерность м/Гн у численного коэффициента — из размерности магнитной постоянной.
также являвшееся точным.
Учитывая, что скорости света в СИ приписано точное значение, по определению равное , из последнего соотношения следует численное значение в дореформенной СИ:
Ф/м ≈ 8,85418781762039 · 10−12 Ф·м−1.
Или, выражая то же через основные единицы СИ,
≈ 8,85418781762039 · 10−12 м−3·кг−1·с4·А2.
После изменений СИ 2018—2019 годов С 2019 года вступили в силу изменения в СИ, включающие, в частности, переопределение ампера на основе фиксации численного значения элементарного заряда. Это привело к тому, что значение электрической постоянной стало экспериментально определяемой величиной, хотя численно её значение осталось прежним с высокой точностью.
Значение электрической постоянной, рекомендованное CODATA:
= 8,8541878188(14) · 10−12 м−3·кг−1·с4·А2, или Ф·м−1.
В системе СГС В системе СГС электрическая постоянная как коэффициент, связывающий напряжённость и индукцию электрического поля в вакууме, также может быть введена. При этом в различных вариантах системы СГС электрическая постоянная имеет разную размерность и значение. Конкретно, Гауссова система единиц и система СГСЭ построены так, что электрическая постоянная безразмерна и равна 1, а в системе СГСМ она равна .
Физический смысл Электрическая постоянная численно равна (в фарадах) ёмкости плоского конденсатора, имеющего пластины площадью 1 м2, расположенные в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга.
Некоторые уравнения электродинамики в СИ В материальных уравнениях, в вакууме, через электрическую постоянную связаны вектор электрической индукции и вектор напряжённости электрического поля :
Она также входит в запись закона Кулона (тоже в вакууме): , где — сила воздействия первого заряда на второй, и — величины этих зарядов, а — радиус-вектор второго заряда, отсчитываемый от первого.
При использовании СИ произведение электрической постоянной на относительную диэлектрическую проницаемость называют абсолютной диэлектрической проницаемостью.
См. также Магнитная постоянная Скорость света Уравнения Максвелла
Примечания
Категория:Физические константы Категория:Электричество