Constante eléctrica

La constante eléctrica (anteriormente también llamada constante dieléctrica ) es una constante física, una cantidad escalar incluida en las expresiones de algunas leyes del electromagnetismo , incluida la ley de Coulomb , cuando se escribe en forma racionalizada correspondiente al Sistema Internacional de Unidades (SI) [1 ] .

A veces, utilizando terminología obsoleta, se denomina permitividad eléctrica (o dieléctrica) del vacío [2] . Se mide en faradios dividido por un metro .

Definición

Por definición en SI, la constante eléctrica está relacionada con la velocidad de la luz y la constante magnética por la relación [1] $\varepsilon_{0}$ $C$ $\mu_{0}$

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

Valor numérico

En el Sistema Internacional de Unidades

Antes del cambio SI 2018-2019

Dado que en el SI la igualdad exacta H / m era válida para la constante magnética, la siguiente relación era válida para la constante eléctrica: $\mu _{0}=4\pi\\times\10^{{-7}}\$

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

m/h, [3]

también siendo preciso .

Dado que a la velocidad de la luz en SI se le asigna un valor exacto, por definición igual a 299.792.458 m/s , el valor numérico en SI se sigue de la última relación: $\varepsilon_{0}$

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

F/m ≈ 8,85418781762039 10 −12 F metro −1 .

O, expresando lo mismo en términos de unidades básicas del SI ,

ε 0 ≈ 8.85418781762039 10 −12 metro −3 kg −1 s 4 UNA 2 . Después de los cambios SI 2018-2019

Desde 2019 han entrado en vigor cambios en el SI, entre los que destaca, en particular, la redefinición del amperio en base a la fijación del valor numérico de la carga elemental . Esto condujo al hecho de que el valor de la constante eléctrica se convirtió en una cantidad determinada experimentalmente, aunque numéricamente su valor permaneció igual con alta precisión. El valor de la constante eléctrica recomendado por CODATA [4] :

ε 0 \u003d 8.8541878128 (13) 10 −12 metro −3 kg −1 s 4 UN 2 , o F metro −1 .

En el sistema CGS

En el sistema CGS también se puede introducir la constante eléctrica como coeficiente que relaciona la fuerza y la inducción del campo eléctrico en el vacío. Al mismo tiempo, en varias variantes del sistema CGS, la constante eléctrica tiene diferentes dimensiones y valores. En concreto, el sistema de unidades gaussiano y el sistema CGSE se construyen de forma que la constante eléctrica sea adimensional e igual a 1, y en el sistema CGSM sea igual a ε 0 = 1/ c 2 ≈ 1,11265005605362 10 −21 s 2 cm − 2 .

Algunas ecuaciones de la electrodinámica en el SI

En las ecuaciones materiales , en el vacío, el vector de inducción eléctrica y el vector de intensidad de campo eléctrico están conectados a través de la constante eléctrica : $\matemáticas {D}$ $\mathbf {E}$

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

También está incluido en la ley de Coulomb (también en el vacío):

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

donde es la fuerza del impacto de la primera carga sobre la segunda, y son las magnitudes de estas cargas, y es el radio vector de la segunda carga, contado desde la primera. ${\matemáticas {F}}_{{12}}$ $q_{1}$ $q_{2}$ ${\ estilo de visualización \ mathbf {r} _ {12}}$

Cuando se usa SI, el producto de la constante eléctrica y la permitividad relativa se denomina permitividad absoluta .

Véase también

Notas

↑ 1 2 Constante eléctrica - artículo en la Enciclopedia física
↑ Dengub V. M. , Smirnov V. G. Unidades de cantidades. Referencia del diccionario. - M. : Editorial de Normas, 1990. - S. 213. - 240 p. — ISBN 5-7050-0118-5 .
↑ La dimensión m/Hn del coeficiente numérico es de la dimensión de la constante magnética.
↑ CODATA Valores recomendados internacionalmente de las Constantes Físicas Fundamentales . Recuperado: 20 de mayo de 2019.

diccionarios y enciclopedias	gran ruso