¿Cuál es la permitividad del espacio libre en realidad?

Answer 1

Imagine una carga positiva colocada en el espacio libre, usted sabe que todas sus líneas de fuerza se dirigen hacia afuera con un ángulo sólido igual entre ellas, pero si colocamos un material a través del cual las líneas de campo eléctrico pasan más fácilmente que el espacio libre, su permisividad es más en comparación con el espacio libre y, por lo tanto, más líneas de fuerza eléctrica pasarán a través de él, y lo más importante es que varía con la variación del medio, como, por ejemplo, imaginemos que le dijeron que nadara en un líquido extremadamente denso y luego se le dio la opción nadar en el agua, ¿qué elegirías? Simple, diría que agua, ya que era más fácil nadar, de la misma manera que el espacio es más apropiado que algunos medios y menos que algunos con respecto a permitir que las líneas de campo eléctrico pasen a través de él, como resultado podemos concluir que es un número que describe la capacidad de un medio para permitir que las líneas de fuerza eléctrica pasen a través de él.

¿Por qué el valor extraño? Es simple, porque se convierte de unidades gaussianas a unidades SI, y por lo tanto necesitamos el ke extra en la siguiente ecuación.

De lo contrario no hay tal constante en el sistema gaussiano.

Espero que la respuesta ayude a poner un comentario.

Answer 2

Considere la definición de permitividad. Contra la opinión popular, actualmente no está definido usando la ley de Coulomb. Lo definimos como la relación entre el campo de desplazamiento eléctrico (D) y el campo eléctrico E. Es posible que ya esté familiarizado con E y su definición. Ahora, D se define mediante la ecuación [math] D = \ epsilon _o E + P [/ math] donde P es el momento dipolar por unidad de volumen y [math] \ epsilon _o [/ math] es la constante física igual a [math ] \ frac {1} {\ mu _o c ^ 2} [/ math] con [math] \ mu _o [/ math] es la constante magnética y [math] c [/ math] es la velocidad de vacío de la luz. Sucede que en el espacio libre, P se convierte en 0 y la permitividad resulta ser [math] \ epsilon _o [/ math] (de ahí el nombre de la cantidad).

Su intuición es correcta, ya que “no hay nada más vacío que el espacio libre”, la permitividad del espacio libre tiene un valor especial. Ahora, hemos visto que la permitividad, como se definió anteriormente, tiene un valor particular en el espacio libre y este es el valor especial que estamos buscando en contra de 1 o infinito. Para todos los demás medios materiales, la permitividad es estrictamente mayor que este valor.

El valor de este valor en particular depende del sistema de unidades utilizado y se obtiene al calcular [math] (\ mu _o c ^ 2) ^ {- 1} [/ math]. En SI, resulta ser [math] \ epsilon _o = 27.816251401340458 X 10 ^ {- 12} \ pi ^ {- 1} [/ math] [math] A ^ 2 s ^ 4 kg ^ {- 1} m ^ {- 3} [/ math]. Si queremos que la cantidad sea 1, podemos jugar con el sistema de unidades. Dado que, la permitividad tiene dimensiones de I² T ^ 4 / (ML³), podemos definir un nuevo sistema de unidades donde las unidades de corriente, tiempo y masa tienen el mismo valor que sus contrapartes SI pero la unidad de masa (llamémoslo bettergram con el símbolo b) es igual a [math] 0.035950207149472724 X \ pi X 10 ^ {12} [/ math] meter. Por lo tanto, la permitividad del espacio libre sería [math] \ epsilon _o = 1 A ^ 2 s ^ 4 kg ^ {- 1} b ^ {- 3} [/ math] y la permitividad de todos los demás medios sería mayor que 1.

El sistema de unidades gaussiano logra un efecto similar al redefinir la unidad de carga al absorber las dimensiones de permitividad en la definición de carga. Por lo tanto, la función cualitativa de la permitividad se realiza mediante una constante sin dimensiones llamada constante dieléctrica, que es 1 en el espacio libre.

Answer 3

Es la capacidad del espacio libre para sostener líneas de campo eléctrico y es igual a (8.854 × 10 ^ -12)

Answer 4

8.85 * 10 a la potencia -12