Электрическая постоянная: различия между версиями

'''Электри́ческая постоя́нная''' (ранее также носила название: '''диэлектрическойдиэлектрическая постояннойпостоянная''') — физическая константа,: [[скалярная величина]], входящая в выражения некоторых законов [[электромагнетизм]]а, (в том числе: [[Закон Кулона|закона Кулона]],) при записи их в рационализованной форме, соответствующей [[СИ|Международной системе единиц (СИ)]].<ref name="ФЭ">[http://www.femto.com.ua/articles/part_2/4637.html ''Электрическая постоянная''] — статья в Физической энциклопедии</ref>.

Иногда, используя устаревшую терминологию, — называют электрической (или диэлектрической) проницаемостью [[вакуум]]а.<ref>{{книга |автор= {{nobr|Деньгуб В. М.}}, {{nobr|Смирнов В. Г.}}|заглавие= Единицы величин. Словарь-справочник|ответственный= |ссылка= |место=М. |издательство=Издательство стандартов |год=1990 |том= |страниц=240 |страницы=213 |isbn= 5-7050-0118-5|ref= }}</ref>. Измеряется в [[фарад]]ах, делённых на [[метр]].

По определению — электрическая постоянная (<math>\varepsilon_0</math>) связана соотношением со [[скорость света|скоростью света]] (<math>c</math>) и [[магнитная постоянная|магнитной постоянной]] (<math>\mu_0</math>): соотношением<ref name="ФЭ"/>

: <math>\varepsilon_0 = \frac{1}{\mu_0 c^2}.</math>

Поскольку в [[Международная система единиц|СИ]] для [[Магнитная постоянная|магнитной постоянной]] справедливо ''точное'' равенство: <math>\mu_0 = 4 \pi\ \times \ 10^{-7}\ </math> [[Генри (единица измерения)|Гн]]/[[Метр|м]], — то, для электрической постоянной, выполняется соотношение:

: <math>\varepsilon_0 = \frac{1}{4 \pi c^2} \times 10^{7}</math>[[Метр|м]]/[[Генри (единица измерения)|Гн,]] <ref>Размерность м/Гн у численного коэффициента — из размерности магнитной постоянной.</ref>

также… так же являющееся ''точным''.

Учитывая, что скорости света, в [[Международная система единиц|Международной системе единиц (СИ)]], приписано точное значение, (по определению), равное {{s|{{formatnum:299792458}} м/с}}, — из последнего соотношения следует численное значение <math>\varepsilon_0</math> в [[Международная система единиц|СИ]]:

: <math>\varepsilon_0 = \frac{1}{4 \pi\times\ 299792458^2 \times 10^{-7}} </math> [[Фарад|Ф]]/[[Метр|м]] <math> \approx 8,85418781762039\times 10^{-12} </math> [[Фарад|Ф]]·[[Метр|м]]⁻¹.

Или,… выражаяили то же— через [[Основные единицы СИ|основные единицы СИ]],:

: <math>\varepsilon_0 \approx 8,85418781762039\times 10^{-12} </math> [[Метр|м]]⁻³·[[Килограмм|кг]]⁻¹·[[Секунда|с]]⁴·[[Ампер|А]]².

В системе [[СГСМ]]: <math>\mu_0 = 1</math>, и потому <math>\varepsilon_0 = \frac{1}{c^2}\approx 1,11265005605362\times 10^{-21}</math> [[Секунда|с]]²·[[Сантиметр|см]]⁻².

== Некоторые уравнения электродинамики в [[Международная система единиц|СИ]] ==

В [[Уравнения Максвелла|материальных уравнениях]], — в [[Вакуум|вакууме]], через электрическую постоянную, связаны вектор [[Электрическая индукция|электрической индукции]] <math>\overrightarrow{\mathbf{D}}</math> и вектор [[Напряжённость электрического поля|напряжённости электрического поля]] <math>\overrightarrow{\mathbf{E}}</math>:

: <math>\overrightarrow{\mathbf{D}} = \varepsilon_0 \cdot \overrightarrow{\mathbf{E}.}</math>

: <math>\overrightarrow{\mathbf{F}_{121, 2}} = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0} \cdot \frac{q_1 q_2}{r_{121, 2}^2} \cdot \frac{\overrightarrow{\mathbf{r}_{121, 2}}}{r_{121, 2}}.</math>

При использовании [[Международная система единиц|СИ]] — произведение электрической постоянной на относительную [[диэлектрическая проницаемость|диэлектрическую проницаемость]] называют ''абсолютной'' диэлектрической проницаемостью.

== Предполагаемое переопределение статуса ==

В 2011 году — XXIV-ая [[Метрическая конвенция#Генеральные конференции по мерам и весам|Генеральная конференция по мерам и весам]] (ГКМВ)]] приняла резолюцию<ref name="Resolution1">[http://www.bipm.org/utils/en/pdf/24_CGPM_Resolution_1.pdf On the possible future revision of the International System of Units, the SI]{{ref-en}} Резолюция XXIV Генеральной конференции по мерам и весам (2011)</ref>, в которой, в частности, предложено в будущей ревизии [[Международная система единиц|Международной системы единиц (СИ)]] переопределить несколько [[Основные единицы СИ|основных единиц,]] включая(в том числе: [[ампер]],) таким образом, чтобы они были основаны не на созданных человеком [[Артефакт|артефактах]], а на [[Фундаментальные физические постоянные|фундаментальных физических постоянных]] или свойствах [[Атом|атомов]].

Предполагается, что в [[Международная система единиц|СИ]] величине— величине[[элементарный электрический заряд| элементарного электрического заряда]] {{math|''e''}} будет приписано ''точное'' значение, (равное 1,602 17X{{e|−19}} [[Кулон|Кл]])<ref>Здесь Х заменяет одну или более значащих цифр, которые будут определены в окончательном варианте на основании наиболее точных рекомендаций [[CODATA| Комитета по данным для науки и техники (CODATA)]]</ref>, а новое определение ампера — будет основано на этом ''точном'' значении [[Элементарный электрический заряд|элементарного заряда]], выраженного в [[секунда|c]]·А. Следствием такого подхода к определению ампера станет изменение [[Статус|статуса]] электрической постоянной: после предполагаемого переопределения ампера — её значение будет равно: