Эпсилон 0 в чем измеряется
Перейти к содержимому

Эпсилон 0 в чем измеряется

  • автор:

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ

(e0) (по старой терминологии — диэлектрич. проницаемость вакуума), физ. постоянная, входящая в ур-ния законов электрич. поля (см. КУЛОНА ЗАКОН) при записи этих ур-ний в рационализованной форме, в соответствии с к-рой образованы электрич. и магн. ед. Международной системы единиц. e0=(m0с2)-1=(107/4pc2) Ф•м-1=8,85418782(7) •10-12 Ф•м-1, где m0— магнитная постоянная. В отличие от диэлектрич. проницаемости e (зависящей от типа в-ва, темп-ры, давления и др. параметров), e0 зависит только от выбора системы ед. В СГС системе единиц (гауссовой) e0=1.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1983 .

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ

(e 0 ) -физ постоянная, входящая в ур-ния законов электрич. поля (напр., в Кулона закон )при записи этих ур-ний в рационализованной форме, в соответствии с к-рой образованы электрич. и магн. единицы Международной системы единиц; по старой терминологии Э. п. называется диэлектрич. проницаемостью вакуума. 469-512_09-10.jpg 469-512_09-11.jpgгде m 0 — магнитная постоянная. В отличие от диэлектрич. проницаемости e, зависящей от типа вещества, темп-ры, давления и др. параметров, Э. п. e 0 зависит только от выбора системы единиц. Напр., в гауссовой СГС системе единиц 469-512_09-12.jpg

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .

  • ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ
  • ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ

Эпсилон 0 в чем измеряется

Электродинамика > Статика > Диэлектрическая проницаемость (ε).

Содержание Величина Наименование
Любая среда уменьшает действие электрического поля.
Относительная диэлектрическая проницаемость (ε) — число, показывающее во сколько раз кулоновская сила в вакууме больше такой же силы в данной среде: ε = Fвак/Fср. Зависит от материала среды.

Формулы, где встречается диэлектрическая проницаемость:

— Кулоновская сила взаимодействия точечных зарядов.

— Напряженность поля точечного заряда.

Электрическая постоянная

Электри́ческая постоя́нная , называемая ранее диэлектрической проницаемостью вакуума — физическая константа, скалярная величина, которая:

  • определяет напряжённость и потенциал электромагнитного поля в вакууме;
  • входит в выражения некоторых законов электромагнетизма, при записи их в форме, соответствующей Международной системе единиц (СИ).

Электрическая постоянная имеет размерность фарада на метр.

Определение

Электрическая постоянная \varepsilon _<0>» width=»» height=»» /> определяется через скорость света <img decoding=и магнитную постоянную \mu _<0>» width=»» height=»» /> : [1]</p><div class='code-block code-block-4' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!-- 4joomlaumnik -->
<script src=

\varepsilon _<0></p>
<p>\,<\overset <<\underset <<\mathrm <def>>><>>>>\,><4\pi \ c^>>\equiv <\mu _<0>c^>>\approx 8,854187817\times 10^>» width=»» height=»» /> Ф/м.</p>
<p>Электрическая постоянная появляется в вакуумных уравнениях Максвелла, описывающих свойства электрических и магнитных полей, а также электромагнитного излучения, и связывает поля с их источниками.</p>
<p>В веществе используются материальные уравнения электромагнитного поля, при этом вектор электрической индукции <b>D</b> выражается через электрическую постоянную, вектор напряжённости электрического поля <b>E</b> и вектор электрической поляризации <b>P</b> :</p><div class='code-block code-block-5' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!-- 5joomlaumnik -->
<script src=

<\mathbf <D></p>
<p>>=\varepsilon _\ <\mathbf <E>>+<\mathbf <P>>.» width=»» height=»» /></p>
<p>Как правило можно считать, что <img decoding=представляет собой тензор и называется электрической поляризуемостью . Данное выражение означает, что вектор электрической поляризации как некоторая реакция вещества порождается вектором напряжённости электрического поля в веществе, причём направления этих векторов могут не совпадать.

\chi

В слабом поле величина имеет особое название диэлектрическая восприимчивость и является почти постоянной, зависящей от типа вещества и его состояния. В этом случае можно записать:

<\mathbf <D></p>
<p>>=\varepsilon _\ <\mathbf <E>>+\varepsilon _\chi <\mathbf E>=\varepsilon _(1+\chi )<\mathbf E>=\varepsilon _\varepsilon _<\mathbf E>=\varepsilon _<\mathbf E>.» width=»» height=»» /></p><div class='code-block code-block-7' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!-- 7joomlaumnik -->
<script src=

Произведение электрической постоянной на относительную диэлектрическую проницаемость \varepsilon _<r>» width=»» height=»» /> в этом выражении называется абсолютной диэлектрической проницаемостью <img decoding= .

Электрическая постоянная входит в запись закона Кулона, дающего выражение для силы, действующей между двумя электрическими зарядами:

<\mathbf <F></p>
<p>>_>=q_><4\pi \varepsilon _<0>r_>^>>>_>><r_>>>,» width=»» height=»» /></p><div class='code-block code-block-8' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!-- 8joomlaumnik -->
<script src=

где r_>» width=»» height=»» /> есть расстояние между зарядами <img decoding=

~\varepsilon _<0></p>
<p>=>D_>\vartheta ^>>=>>\vartheta ^>>.» width=»» height=»» /></p>
<p>Здесь <img decoding=элементарный заряд ; ~\varepsilon _<<cq>>=4\cdot 10^>» width=»» height=»» /> Дж/м³ – плотность энергии потоков праонов для кубического распределения.</p>
<p>В модели сферического распределения потоков праонов в пространстве:</p><div class='code-block code-block-10' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!-- 10joomlaumnik -->
<script src=

~\varepsilon _<0></p>
<p>=><16\pi p_<q>B_>\vartheta ^>>=<\frac <3e^>>\vartheta ^>>,» width=»» height=»» /></p>
<p>где мощность флюенса <img decoding=

Отсюда следует, что электрическая постоянная является динамической переменной, зависящей от параметров частиц вакуумного поля.

1. CODATA Value: electric constant . The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. US National Institute of Standards and Technology. June 2015. Retrieved 2015-09-25. 2014 CODATA recommended values.

2. Fedosin S.G. The Force Vacuum Field as an Alternative to the Ether and Quantum Vacuum . WSEAS Transactions on Applied and Theoretical Mechanics, ISSN / E-ISSN: 1991-8747 / 2224-3429, Volume 10, Art. #3, pp . 31-38 (2015); статья на русском языке: Силовое вакуумное поле как альтернатива эфиру и квантовому вакууму.

Внешние ссылки

Научная электронная библиотека

При анализе явлений электромагнетизма роль электрической ε0 и магнитной μ0 постоянных является определяющей, о чём свидетельствуют коэффициенты в уравнениях Максвелла — скорость света. Скорость света не является фундаментальной константой вследствие её зависимости от состояния среды. В настоящее время измерены и многократно большие и меньшие её значения. Константы электрическая и магнитная постоянные являются реальными характеристиками среды распространения ДУХ, но объяснение их физического смысла при описании электромагнитных явлений в учебниках физики отсутствует. Они представлены как некие коэффициенты пропорциональности в уравнениях, а реально уникальность этих мировых констант состоит в том, что они являются основой структуры мироздания!

Дж. К. Максвелл обратил внимание, что коэффициенты электрическая и магнитная постоянные с индексом «0», означавшим среду «эфира», в определённой комбинации дают значение скорости света:

с 2 =1/ ε0μ0 = 1/(8,854187817·10 -12 ·12,566370614·10 -7 ) = 8,9875522·10 16 м 2 /с 2 .

Соотношение электрической и магнитной проницаемости со скоростью света легло в основу электродинамики, способствовало развитию теории и практическому обнаружению электромагнитных волн, но физический смысл соотношения был не ясным. Мешало представление о пустом пространстве и фетишизация скорости света в нём. Представление о наличии среды и знаменитая формула Е = mc 2 , дают очевидную трактовку: c 2 = 1/ε0μ0 = Е/m. Энергия, приходящаяся на единицу массы, однозначно определяется свойствами среды — ε0 и μ0 . Это — главная взаимосвязь материи (массы) и среды ДУХ.

Понимая эту связь, не следует её запутывать, извлекать корень квадратный и называть его скоростью света или распространения любого сигнала. Свойства среды определяют рождение массы первочастицы — электрона из энергии: E = = mе/ ε0μ0. Рождение происходит за счёт вихревого вращения среды с частотой ν, которая соответствует энергии 0,511 МэВ, эквивалентной массе покоя электрона:

Такова физическая модель. Но можно ли представить в естествознании частицу, которая непрерывно вращается в пространстве, делая сто миллиардов оборотов за одну миллиардную долю секунды?! Для естествопонимания процессов мы должны вспомнить, что Природа «не знает» понятия времени и придуманных человеком секунд (см. 2.1). Вероятно, и понятие скорости, приемлемое для оценки движения автомобилей и самолётов, теряет смысл в микромире. Вращение сгустка энергии — это только модельное представление. Можно ли в неразрывном вихре выделить точку и следить за её вращением? Нет! В непрерывной, вихревой среде ДУХ нельзя измерить расстояния и нет координатных осей. Электрон не вращается, а, как показано в гл. 3.2, электрон — это единый неразрывный вихрь среды ДУХ в форме сферической стоячей волны диаметром 0,9·10 -16 м, взаимодействующей через поверхность со средой с характеристиками ε0 и μ0.

Рассмотрим каждую из констант ε0 и μ0 . Абсолютная диэлектрическая проницаемость (электрическая постоянная) — ε0 = 8,854188·10 -12 Ф/м является коэффициентом пропорциональности в формуле, связывающей между собой смещение и напряжённость электрического поля [91]. Абсолютная магнитная проницаемость (магнитная постоянная) μ0 = 4π 10 -7 = 12,566 371·10 -7 Гн/м является коэффициентом пропорциональности между магнитной индукцией и напряжённостью магнитного поля [91].

Эти постоянные, отражающие некоторые свойства среды, широко используемые в электродинамике, остаются для изучающих студентов фарадой и генри, делёнными на метр. В константе μ0 коэффициент мог бы обозначать поверхность сферы, у которой квадрат радиуса равен 10 -7 , а радиус равен 3,162·10 -4 , но почему-то с размерностью генри 1/2 ·м -1/2 ? Причина появления таких экзотических размерностей величин кроется в выборе единиц измерения, когда не знают точно, что измеряют.

Размерность константы μ0, легко определить, если из закона Кулона определить размерность заряда — кулон:

Тогда сила тока

Физическую величину μ0 [T 2 L -2 ], оказывается, трудно интерпретировать. Её обратное значение 1/ μ0 — [L 2 T -2 ]. Константа 1/ μ0 = 0,795775·10 6 м 2 /с 2 — аналог скорости в квадрате.

Аналогично определим размерность константы ε0. Фарад — единица электрической ёмкости:

Следовательно, ε0 — безразмерна! Размерность «фарада на метр» должна быть исключена из учебников физики. Обратная величина электрической постоянной 1/ ε0 =1,12941·10 11 является безразмерным коэффициентом, показывающим во сколько раз отличаются сравниваемые значения неких величин. Каких? Какой физический смысл несут константы ε0 и μ0 в отдельности?

Попытаемся разобраться, что скрывается за коэффициентом пропорциональности между электрическим смещением D и напряжённостью электрического поля E: D = ε0·E.

По определению «D — это величина, равная отношению потока электрического смещения ψ = ΣQi (алгебраическая сумма зарядов во внутреннем пространстве замкнутой поверхности), отнесённая к площади этой поверхности S. D = /dS». Почему сумма зарядов названа потоком смещения? Электрическое смещение — это некое поле ощущения зарядов, находящихся внутри объёма, на единице его поверхности. Напряжённость электрического поля E — это «векторная величина, равная отношению силы F, действующей на положительный заряд, помещённый в некоторую точку электрического поля к этому заряду: E = dF/dQ» [91].

С трудом можно представить физический смысл электрического смещения, как некого заряда в неком объёме, разделённого на поверхность этого объёма. Это не характеристика заряда и не сила, действующая от этого заряда на другие, оказавшиеся на этой поверхности. Логично было бы использовать в формулах вместо смещения D именно заряд в неком объёме — Q, а зависимость изменения D, обратно пропорциональную квадрату расстояния, характеризующего изменение площади поверхности, логично ввести в понятие Е — напряжённости электрического поля. Это обозначало бы, что напряжённость поля зависит от заряда и уменьшается с расстоянием. В гл. 3.2 показано, что первичная сила электрического заряда, действующая на радиусе электрона — FZ(Re) ослабляется на длине окружности радиуса λK в 1/ε0 раз, а сила электрического заряда, выраженная на его поверхности FZ (Re), называется в физике «заряд». Это подтверждается размерностью квадратичного заряда: Z = Q 2 = ML 3 /T 2 .

Заряд, как было показано ранее, и как следует из полученного соотношения, должен приниматься именно в квадратичной форме Z = Q 2 по сравнению с его принятым в физике обозначением. В принятых в физике размерностях квадратичный заряд есть энергия, умноженная на объём и делённая на поверхность или сила, умноженная на поверхность. Соотношение F / (Z/S) есть отношение сил.

1/ε0 есть отношение физической силы к электрической силе в определённой точке пространства.

По своему физическому содержанию константа «диэлектрическая проницаемость среды» не характеризует среду распространения волн. Она результат выбора физических понятий, в данном случае,- силы. Физический смысл имеет не абсолютная диэлектрическая проницаемость (электрическая постоянная) — ε0, а обратная ей величина, характеризующая механическую силу действия единичного заряда (квадратичного!) через единицу сферической поверхности вокруг него.

Константа 1/ ε0 характеризует связь заряда, как неотъемлемой части материи, и его физического воздействия в среде ДУХ. Она — коэффициент перехода электрической силы в механическую: Fмех = (1/ ε0) · Fэл !

Физическая безразмерность константы подтверждает, что заряд (квадратичный), отнесённый к единице сферической поверхности соответствует электрической силе. Заряд — это действие! Обратная пропорциональность сил квадрату расстояния, «заложенная» в природные константы, ещё раз подтверждает, что в соответствии с теоремой П. Эренфеста (1917 г.) («в n-мерном пространстве действие силы обратно пропорционально степени от расстояния «n-1», а устойчивое состояние с минимумом энергии возможно при n ≤ 3») пространство среды ДУХ математически может быть представлено только трёхмерным и никаких многомерных пространств не существует в Природе.

Выполненные выше оценки радиуса электрона (см. 3.2.5), как функции электрической постоянной ε0 свидетельствуют, что константа 1/ ε0 — это сила действия электрического заряда, а сущность заряда:

Таким образом, константа 1/ε0 — это характеристика физической силы действия электрического заряда, определяющая не только силы электрического взаимодействия, но и размер первочастицы материи.

Как характеристика среды распространения волн, физический смысл этой постоянной соответствует представлению, что электрическое поле есть «чувство» массы в среде ДУХ — сила действия. Это означает, что масса и заряд элементарной частицы — её неотъемлемые характеристики, а электрическое поле — это сила, «ощущение» массы в нематериальной среде ДУХ.

Электрическая и магнитная постоянные взаимосвязаны. Как показано (гл. 2.2), универсальность вихревого движения среды эфир состоит в переходе вращательного движения в поступательное и наоборот. Магнитное поле — это однонаправленное движение вихрей в среде ДУХ. Электричество и магнетизм — это проявления взаимосвязи ДУХ+материя.

По определению μ0 — «абсолютная магнитная проницаемость — коэффициент пропорциональности между магнитной индукцией В (отношение магнитного потока к площади сечения, через которое проходит этот поток) и напряжённостью магнитного поля — Н (величина, характеризующая магнитное поле, размерность которой определяются по формуле напряжённости поля в центре длинного соленоида при прохождении через него определённого тока).

Выше показано, что размерность μ0 — [T 2 L -2 ], а 1/ μ0 — [L 2 T -2 ]. Константа 1/ μ0 = 0,795775·10 6 м 2 /с 2 — аналог скорости в квадрате. Это энергия, подёлённая на массу, и эту константу следует интерпретировать как физический «след» массы в среде ДУХ. Такое вращательное движение нематериальной среды ДУХ создаёт единица массы — массон. В соответствии с размерностью

физический смысл 1/μ0 -то энергия поля (энергия в среде ДУХ), отнесённая к единице внесённой в него массы. Константа 1/μ0 — усреднённая характеристика среды ДУХ, представляющей суперпозицию волн всех масс Вселенной и выраженная как квадрат скорости безмассовой среды.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *