Diferència entre revisions de la pàgina «Permitivitat del buit»

Salta a la navegació Salta a la cerca
m
Robot: Reemplaçament automàtic de text (- + )
m (Robot: Reemplaçament automàtic de text (- + ))
La constan físicat ε<sub>0</sub>, comunament anomenada la '''permitivitat del buit''', '''permitivitat de l'espai lliure''' o '''constant elèctrica''' és una constant física (de referència) ideal, que és el valor de la [[permitivitat dielèctrica]] absoluta (no relativa) del [[buit clàssic]]. El seu valor és:<ref name="NIST">{{cite web |url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?ep0 |title=Electric constant |accessdate=2011-11-28 |work=2006 [[CODATA]] recommended values |publisher=[[NIST]] }}</ref>
 
:&epsilon;<sub>0</sub> ≈ 8,854187817620... × 10<sup>−12</sup> [[Farad]]s per [[metre]] (F·m<sup>−1</sup>).
Els punts suspensius "..." no constitueixen una inexactitud experimental (el valor és exacte), sinó l'error introduït pel truncament d'un valor decimal que no acabat.
 
Aquesta constant es refereix a les unitats de [[càrrega elèctrica]] en relació a magnituds mecàniques, com la longitud i la força.<ref>{{Citar publicació |cognom= |nom= |article= electric constant | publicació= Electropedia: International Electrotechnical Vocabulary (IEC&nbsp;60050) |lloc= Geneva |volum= vol. 3 |exemplar= núm. 111 |data= |pàgines= }} Editor: International Electrotechnical Commission. url: http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=121-11-03. Data de consulta: 2/4/2010.</ref> Per exemple, la força entre dues càrregues elèctriques separades (en el [[buit del electromagnetisme clàssic]]) ve donada per la [[llei de Coulomb]]:
 
:<math>\ F_C = \frac{1} {4 \pi \varepsilon_0} \frac{q_1 q_2} {r^2}</math>
on c<sub> 0</sub> és el valor definit per la [[velocitat de la llum]] en el [[buit clàssic]] en [[Unitat base|unitats del SI]],<ref>
 
Citat de NIST: "The symbol ''c''<sub>0</sub> (o a vegades simplemant ''c'') és el simbol convencional de la rapidesa de la llum en el buit." Vegeu [http://physics.nist.gov/Pubs/SP330/sp330.pdf NIST ''Special Publication 330'', p. 18 ]
 
</ref> i μ<sub> 0</sub> és el paràmetre que les Organitzacions de Normalització internacionals anomenen la "[[constant magnètica]]" (comunament anomenada la permeabilitat del buit). Com que μ<sub>0</sub> té el valor definit 4π × 10<sup>-7</sup> H m<sup>-1</sup>,<ref>Vegeu la darrera frase de [http://physics.nist.gov/cuu/Units/ampere.html NIST definició de l'ampere].</ref> i c<sub>0</sub> té el valor definit 299792458 m·s<sup>-1</sup>,<ref>Vegeu les darrera frase de la [http://physics.nist.gov/cuu/Units/meter.html NIST definició del metre].</ref> d'on resulta que ε<sub>0</sub> té un valor definit donat aproximadament per
Segons les propostes per redefinir l'ampere com un nombre fix de s càrregues elementals per segon,<ref>
{{Cite document |contribution = Resolution 1 of 24th meeting of the General Conference on Weights and Measures |title = On the possible future revision of the International System of Units, the SI | url = http://www.bipm.org/utils/en/pdf/24_CGPM_Resolution_1.pdf | publisher = International Bureau for Weights and Measures |location = Sèvres, France |date=21 Oct, 2011}} No s'espera que s'aprovi fins que es compleixen algunes condicions prèvies, i en tot cas no abans de 2014. vegeu {{cite journal |title=Possible changes to the international system of units |journal=IUPAC Wire |volume=34 |issue=1 |date=January-February 2012 |publisher=International Union of Pure and Applied Chemistry |url=http://www.iupac.org/publications/ci/2012/3401/iw4_si.html}}
</ref> la constant elèctrica ja no tindria un valor fix exacte. El valor de la càrrega de l'electró es convertiria en un nombre definit, no mesurada, fent de μ <sub>0</sub> una quantitat mesurada. En conseqüència, ε<sub>0</sub> tampoc no seria exacte. Com abans, es definiria per l'equació ε<sub>0</sub> = 1 / (μ<sub>0</sub> c<sub>0</sub><sup>2</sup>), però ara amb un error de mesurament relacionada amb l'error relacionat amb que en la constant magnètica μ</ub>0</sub>, Aquest error de mesura pot estar relacionat amb l'error de la constant d'estructura fina α:
 
:<math> \varepsilon_0 = \frac {1}{\mu_0 c_0^2} = \frac {e^2}{2\alpha h c_0}\ ,</math>
| author=FW Sears, Zemansky MW & Young HD
| title=College physics
|url=http://books.google.com/?id=AvVQAAAAMAAJ&q=zemansky+%22permittivity+of+empty+space%22&dq=zemansky+%22permittivity+of+empty+space%22 |publisher=Addison-Wesley |location=Reading, Mass.
|year=1985
|page=40
 
Un altre sinònim històric era "constant dielèctrica del buit", així com "constant dielèctrica" ​​s'usaven de vegades en el passat en lloc de la permitivitat absoluta.<ref name="Freie Universität Berlin">{{Cite web|title=Naturkonstanten |url=http://www.chemie.fu-berlin.de/chemistry/general/constants.html |publisher=[[Freie Universität Berlin]] }}</ref><ref>{{Cite book
| last = King
| first = Ronold W. P.
| title = Fundamental Electromagnetic Theory
| publisher = Dover
| year = 1963
| location = New York
| page = 139}}</ref> No obstant això, en l'ús modern "constant dielèctrica" ​​típicament es refereix exclusivament a una [[permitivitat relativa]] ε/ε<sub>0</sub> i àdhuc aquest ús es considera "obsolet" per part d'alguns organismes de normalització que consideren més acurat [[permitivitat estàtica relativa]].<ref name="IUPAC"/><ref>{{Cite web|author=[[IEEE]] Standards Board|url=http://ieeexplore.ieee.org/iel4/5697/15269/00705931.pdf?arnumber=705931|title=IEEE Standard Definitions of Terms for Radio Wave Propagation|year=1997 |page=6}}</ref> Per tant, usar el terme "constant dielèctrica del buit" en lloc de constant elèctrica ε<sub>0</sub> es considera obsolet pels autors més moderns, encara que es poden trobar exemples ocasionals de que aquest ús continua.
 
Quant a la notació, la constant es pot denotar per qualsevol <math>\varepsilon_0\,</math> o <math>\epsilon_0\,</math>, amb algun dels [[glif]]s comuns per la lletra [[èpsilon]].
 
==Origen històric de la paràmetre ''ε''<sub>0</sub>==
 
Com s'ha indicat anteriorment, el paràmetre ε<sub>0</sub> és una constant del sistema de mesurament. La seva presència en les equacions ara utilitzades per definir les quantitats electromagnètiques és el resultat de l'anomenat procediment de "racionalització" descrit a continuació. No obstant això, el mètode d'assignació d'un valor és conseqüència dels resultats que prediuen les equacions de Maxwell que, en l'espai lliure, les ones electromagnètiques es mouen amb la velocitat de la llum. Entendre per què ε<sub>0</sub> té aquest valor requereix una petita explicació de la història de com es van desenvolupar els sistemes electromagnètics de mesura.
 
===Racionalització d'unitats===
851.856

modificacions

Menú de navegació