Электрическая постоянная

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Электри́ческая постоя́нная (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)[1].

Иногда, используя устаревшую терминологию, называют электрической (или диэлектрической) проницаемостью вакуума[2]. Измеряется в фарадах, делённых на метр.

Определение[править | править вики-текст]

По определению электрическая постоянная связана со скоростью света и магнитной постоянной соотношением[1]

Поскольку в СИ для магнитной постоянной справедливо точное равенство Гн/м, то для электрической постоянной выполняется соотношение

м/Гн,[3]

также являющееся точным.

Численное значение[править | править вики-текст]

Учитывая, что скорости света в СИ приписано точное значение, по определению равное 299 792 458 м/с, из последнего соотношения следует численное значение в СИ:

Ф/м Ф·м−1.

Или, выражая то же через основные единицы СИ,

м−3·кг−1·с4·А2.

В системе СГСМ и потому с2·см−2.

Некоторые уравнения электродинамики в СИ[править | править вики-текст]

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):

При использовании СИ произведение электрической постоянной на относительную диэлектрическую проницаемость называют абсолютной диэлектрической проницаемостью.

Предполагаемое переопределение[править | править вики-текст]

В 2011 году XXIV Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) приняла резолюцию[4], в которой, в частности, предложено в будущей ревизии Международной системы единиц (СИ) переопределить несколько основных единиц, включая ампер, таким образом, чтобы они были основаны не на созданных человеком артефактах, а на фундаментальных физических постоянных или свойствах атомов.

Предполагается, что в СИ величине элементарного электрического заряда e будет приписано точное значение, равное 1,602 17X·10−19 Кл[5], а новое определение ампера будет основано на этом точном значении элементарного заряда, выраженного в c·А.

Следствием такого подхода к определению ампера станет изменение статуса электрической постоянной: после предполагаемого переопределения ампера значение электрической постоянной будет равно Ф/м, но это значение приобретёт погрешность (неопределённость) и в дальнейшем будет определяться экспериментально[4].

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 Электрическая постоянная — статья в Физической энциклопедии
  2. Деньгуб В. М., Смирнов В. Г. Единицы величин. Словарь-справочник. — М.: Издательство стандартов, 1990. — С. 213. — 240 с. — ISBN 5-7050-0118-5.
  3. Размерность м/Гн у численного коэффициента — из размерности магнитной постоянной.
  4. 1 2 On the possible future revision of the International System of Units, the SI (англ.) Резолюция XXIV Генеральной конференции по мерам и весам (2011)
  5. Здесь Х заменяет одну или более значащих цифр, которые будут определены в окончательном варианте на основании наиболее точных рекомендаций Комитета по данным для науки и техники (CODATA)