Чему равна электрическая постоянная?

Электрическая постоянная (также называемая диэлектрической проницаемостью вакуума) — это фундаментальная физическая константа, которая определяет интенсивность электрического взаимодействия в вакууме. В системе СИ она обозначается символом ${\epsilon }_0$. Значение и размерность Согласно современным определениям, значение электрической постоянной составляет примерно: ${\epsilon }_0\approx 8,8541878128\times {10}^{-12}\text{Ф/м}$Ее размерность может быть выражена в различных единицах:

• Фарад на метр (Ф/м);
• Кулон в квадрате на ньютон-метр в квадрате ( ${\text{Кл}}^2/(\text{Н}\cdot {\text{м}}^2)$).

Физический контекст Электрическая постоянная связывает механические и электрические величины в уравнениях электродинамики. Она встречается в следующих ключевых законах:

1. Закон Кулона: Определяет силу взаимодействия между двумя зарядами. Коэффициент пропорциональности $k$ выражается через ${\epsilon }_0$ как $k=\frac{1}{4\pi {\epsilon }_0}$ . Уравнения Максвелла: Входит в закон Гаусса, связывая поток электрической индукции с величиной заряда. Емкость конденсатора: Емкость плоского конденсатора прямо пропорциональна ${\epsilon }_0$ ( $C=\frac{{\epsilon }_0\epsilon S}{d}$ ).

Математическая связь с другими константами Электрическая постоянная жестко связана со скоростью света в вакууме ( $c$) и магнитной постоянной ( ${\mu }_0$) следующим соотношением: ${\epsilon }_0=\frac{1}{{\mu }_0{c}^2}$ До 2019 года, когда действовали старые определения единиц СИ, это значение было расчетным и точным. После изменения определений ампера и килограмма в 2019 году, магнитная постоянная ${\mu }_0$ и электрическая постоянная ${\epsilon }_0$ стали определяться экспериментально, однако их численное значение осталось практически неизменным. Я могу рассчитать силу взаимодействия между конкретными зарядами или емкость конденсатора, используя эту константу, если вы предоставите параметры.