Электронная постоянная как найти

Электрическая постоянная — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Электрическая постоянная (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.

По определению в СИ электрическая постоянная ε0{displaystyle varepsilon _{0}} связана со скоростью света c{displaystyle c} и магнитной постоянной μ0{displaystyle mu _{0}} соотношением^[1]

ε0=1μ0c2.{displaystyle varepsilon _{0}={frac {1}{mu _{0}c^{2}}}.}

В Международной системе единиц[править | править код]

До изменения СИ 2018—2019 годов[править | править код]

Поскольку в СИ для магнитной постоянной было справедливо точное равенство μ0=4π × 10−7 {displaystyle mu _{0}=4pi times 10^{-7} }Гн/м, то для электрической постоянной выполнялось соотношение

ε0=14πc2⋅107{displaystyle varepsilon _{0}={frac {1}{4pi c^{2}}}cdot 10^{7}}м/Гн,^[3]

также являвшееся точным.

Учитывая, что скорости света в СИ приписано точное значение, по определению равное 299 792 458 м/с, из последнего соотношения следует численное значение ε0{displaystyle varepsilon _{0}} в СИ:

ε0=14π⋅ 2997924582×10−7{displaystyle varepsilon _{0}={frac {1}{4pi cdot 299792458^{2}times 10^{-7}}}} Ф/м ≈ 8,85418781762039 · 10⁻¹² Ф·м⁻¹.

Или, выражая то же через основные единицы СИ,

ε₀ ≈ 8,85418781762039 · 10⁻¹² м⁻³·кг⁻¹·с⁴·А².

После изменений СИ 2018—2019 годов[править | править код]

С 2019 года вступили в силу изменения в СИ, включающие, в частности, переопределение ампера на основе фиксации численного значения элементарного заряда. Это привело к тому, что значение электрической постоянной стало экспериментально определяемой величиной, хотя численно её значение осталось прежним с высокой точностью. Значение электрической постоянной, рекомендованное CODATA^[4]:

ε₀ = 8,8541878128(13)· 10⁻¹² м⁻³·кг⁻¹·с⁴·А², или Ф·м⁻¹.

В системе СГС[править | править код]

В системе СГС электрическая постоянная как коэффициент, связывающий напряжённость и индукцию электрического поля в вакууме, также может быть введена. При этом в различных вариантах системы СГС электрическая постоянная имеет разную размерность и значение. Конкретно, Гауссова система единиц и система СГСЭ построены так, что электрическая постоянная безразмерна и равна 1, а в системе СГСМ она равна ε

0 = 1/c² ≈ 1,11265005605362 · 10⁻²¹ с²·см⁻².

Некоторые уравнения электродинамики в СИ[править | править код]

В материальных уравнениях, в вакууме, через электрическую постоянную связаны вектор электрической индукции D{displaystyle mathbf {D} } и вектор напряжённости электрического поля E{displaystyle mathbf {E} }:

D=ε0 E.{displaystyle mathbf {D} =varepsilon _{0} mathbf {E} .}

Она также входит в запись закона Кулона (тоже в вакууме):

F12=14πε0⋅q1q2r122r12r12.{displaystyle mathbf {F} _{12}={frac {1}{4pi varepsilon _{0}}}cdot {frac {q_{1}q_{2}}{r_{12}^{2}}}{frac {mathbf {r} _{12}}{r_{12}}}.}

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

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ — это… Что такое ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ?



ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ

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

(e₀) -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. где m₀ — магнитная постоянная. В отличие от диэлектрич. проницаемости e, зависящей от типа вещества, темп-ры, давления и др. параметров, Э. п. e₀ зависит только от выбора системы единиц. Напр., в гауссовой СГС системе единиц

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

.

• ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ
• ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ

Смотреть что такое «ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ» в других словарях:

• ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ — коэффициент пропорциональности ?о в законе Кулона определяющем (в единицах СИ) силу взаимодействия F двух находящихся на расстоянии r точечных электрических зарядов q1 и q2; ?о = (?оc2) 1 Ф/м = 8,854187817.10 12 Ф/м, где ?о магнитная постоянная.… …   Большой Энциклопедический словарь

• электрическая постоянная — Коэффициент, применяемый при записи ряда соотношений в СИ, равный величине, обратной произведению магнитной постоянной на квадрат скорости света в пустоте. Примечание — Электрическая постоянная приблизительно равна 8,85419 • 10 12 Ф/м …   Справочник технического переводчика

• ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ — (см.) …   Большая политехническая энциклопедия

• электрическая постоянная

  — электрическая постоянная; отрасл. диэлектрическая проницаемость пустоты Скалярная величина, характеризующая электрическое поле в пустоте, равная отношению суммарного электрического заряда, заключенного внутри некоторой замкнутой поверхности, к… …   Политехнический терминологический толковый словарь

• Электрическая постоянная — 14. Электрическая постоянная Постоянная, равная в системе СИ величине, обратной произведению магнитной постоянной на квадрат скорости света в пустоте. П .р и м е ч а н и е. Электрическая постоянная приблизительно равна 8,35*4 • 10 12 Ф/м Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• электрическая постоянная — коэффициент пропорциональности ε0 в законе Кулона , определяющем (в единицах СИ) силу взаимодействия F двух находящихся на расстоянии r точечных электрических зарядов q1 и q2; ε0 = (μ0c2) 1Ф/м = 8,854187817·10 12Ф/м, где μ0  магнитная постоянная …   Энциклопедический словарь

• Электрическая постоянная — (ранее также носила название диэлектрической постоянной)  физическая константа, скалярная величина, определяющая напряжённость электрического поля в вакууме; входящая в выражения некоторых законов электромагнетизма, в том числе закона Кулона …   Википедия

• электрическая постоянная — elektrinė konstanta statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. electric constant; permittivity constant; permittivity of free space; permittivity of vacuum vok. dielektrische konstante, f; Dielektrizitätskonstante, f; elektrische… …   Automatikos terminų žodynas

• электрическая постоянная — elektrinė konstanta statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Apibrėžtį žr. priede. priedas( ai) Grafinis formatas atitikmenys: angl. electric constant; permittivity of vacuum vok. absolute Dielektrizitätskonstante, f;… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

• электрическая постоянная — elektrinė konstanta statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. permittivity constant; permittivity of free space; permittivity of vacuum vok. Dielektrizitätskonstante, f; elektrische Feldkonstante, f; Verschiebungskonstante, f rus. абсолютная… …   Fizikos terminų žodynas

Электрическая постоянная — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

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

По определению электрическая постоянная ε0{displaystyle varepsilon _{0}} связана со скоростью света c{displaystyle c} и магнитной постоянной μ0{displaystyle mu _{0}} соотношением^[1]

ε0=1μ0c2.{displaystyle varepsilon _{0}={frac {1}{mu _{0}c^{2}}}.}

Поскольку в СИ для магнитной постоянной справедливо точное равенство μ0=4π × 10−7 {displaystyle mu _{0}=4pi times 10^{-7} }Гн/м, то для электрической постоянной выполняется соотношение

ε0=14πc2×107{displaystyle varepsilon _{0}={frac {1}{4pi c^{2}}}times 10^{7}}м/Гн,^[3]

также являющееся точным.

Численное значение

Учитывая, что скорости света в СИ приписано точное значение, по определению равное 299 792 458 м/с, из последнего соотношения следует численное значение ε0{displaystyle varepsilon _{0}} в СИ:

ε0=14π× 2997924582×10−7{displaystyle varepsilon _{0}={frac {1}{4pi times 299792458^{2}times 10^{-7}}}} Ф/м ≈8,85418781762039×10−12{displaystyle approx 8,85418781762039times 10^{-12}} Ф·м⁻¹.

Или, выражая то же через основные единицы СИ,

ε0≈8,85418781762039×10−12{displaystyle varepsilon _{0}approx 8,85418781762039times 10^{-12}} м⁻³·кг⁻¹·с⁴·А².

В системе СГСМ μ0=1{displaystyle mu _{0}=1} и потому ε0=1c2≈1,11265005605362×10−21{displaystyle varepsilon _{0}={frac {1}{c^{2}}}approx 1,11265005605362times 10^{-21}} с²·см⁻².

Некоторые уравнения электродинамики в СИ

В материальных уравнениях, в вакууме, через электрическую постоянную связаны вектор электрической индукции D{displaystyle mathbf {D} } и вектор напряжённости электрического поля E{displaystyle mathbf {E} }:

D=ε0 E.{displaystyle mathbf {D} =varepsilon _{0} mathbf {E} .}

Она также входит в запись закона Кулона (тоже в вакууме):

F12=14πε0⋅q1q2r122r12r12.{displaystyle mathbf {F} _{12}={frac {1}{4pi varepsilon _{0}}}cdot {frac {q_{1}q_{2}}{r_{12}^{2}}}{frac {mathbf {r} _{12}}{r_{12}}}.}

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

Предполагаемое переопределение

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·10⁻¹⁹Кл^[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 14π× 2997924582× 10−7{displaystyle {frac {1}{4pi times 299792458^{2}times 10^{-7}}}} Ф/м, но это значение приобретёт погрешность (неопределённость) и в дальнейшем будет определяться экспериментально^[4].

См. также

Примечания

Электрическая постоянная — это… Что такое Электрическая постоянная?



Электрическая постоянная

        коэффициент пропорциональности ε₀ в Кулона законе, определяющем силу взаимодействия двух покоящихся точечных электрических зарядов. В Международной системе единиц (См. Международная система единиц) (СИ) ф/м = (8.85418782 ± 0,00000007) ф/м. В СГС системе единиц (См. СГС система единиц) (гауссовой) ε₀ принимают равной единице (безразмерной). В отличие от диэлектрической проницаемости (См. Диэлектрическая проницаемость) ε (зависящей от типа вещества, температуры, давления и других параметров) ε₀ зависит только от выбора системы единиц.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия.
1969—1978.

• Электрическая печь сопротивления
• Электрическая прочность

Смотреть что такое «Электрическая постоянная» в других словарях:

• 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 …   Физическая энциклопедия

• ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ — коэффициент пропорциональности ?о в законе Кулона определяющем (в единицах СИ) силу взаимодействия F двух находящихся на расстоянии r точечных электрических зарядов q1 и q2; ?о = (?оc2) 1 Ф/м = 8,854187817.10 12 Ф/м, где ?о магнитная постоянная.… …   Большой Энциклопедический словарь

• электрическая постоянная — Коэффициент, применяемый при записи ряда соотношений в СИ, равный величине, обратной произведению магнитной постоянной на квадрат скорости света в пустоте. Примечание — Электрическая постоянная приблизительно равна 8,85419 • 10 12 Ф/м …   Справочник технического переводчика

• ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ — (см.) …   Большая политехническая энциклопедия

• электрическая постоянная — электрическая постоянная; отрасл. диэлектрическая проницаемость пустоты Скалярная величина, характеризующая электрическое поле в пустоте, равная отношению суммарного электрического заряда, заключенного внутри некоторой замкнутой поверхности, к… …   Политехнический терминологический толковый словарь

• Электрическая постоянная — 14. Электрическая постоянная Постоянная, равная в системе СИ величине, обратной произведению магнитной постоянной на квадрат скорости света в пустоте. П .р и м е ч а н и е. Электрическая постоянная приблизительно равна 8,35*4 • 10 12 Ф/м Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• электрическая постоянная — коэффициент пропорциональности ε0 в законе Кулона , определяющем (в единицах СИ) силу взаимодействия F двух находящихся на расстоянии r точечных электрических зарядов q1 и q2; ε0 = (μ0c2) 1Ф/м = 8,854187817·10 12Ф/м, где μ0  магнитная постоянная …   Энциклопедический словарь

• Электрическая постоянная — (ранее также носила название диэлектрической постоянной)  физическая константа, скалярная величина, определяющая напряжённость электрического поля в вакууме; входящая в выражения некоторых законов электромагнетизма, в том числе закона Кулона …   Википедия

• электрическая постоянная — elektrinė konstanta statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. electric constant; permittivity constant; permittivity of free space; permittivity of vacuum vok. dielektrische konstante, f; Dielektrizitätskonstante, f; elektrische… …   Automatikos terminų žodynas

• электрическая постоянная — elektrinė konstanta statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Apibrėžtį žr. priede. priedas( ai) Grafinis formatas atitikmenys: angl. electric constant; permittivity of vacuum vok. absolute Dielektrizitätskonstante, f;… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

• электрическая постоянная — elektrinė konstanta statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. permittivity constant; permittivity of free space; permittivity of vacuum vok. Dielektrizitätskonstante, f; elektrische Feldkonstante, f; Verschiebungskonstante, f rus. абсолютная… …   Fizikos terminų žodynas

электрическая постоянная — это… Что такое электрическая постоянная?



электрическая постоянная

электри́ческая постоя́нная
коэффициент пропорциональности ε₀ в законе Кулона
,
определяющем (в единицах СИ) силу взаимодействия F двух находящихся на расстоянии r точечных электрических зарядов q₁ и q₂;
ε₀ = (μ₀c²)^-1Ф/м = 8,854187817·10^-12Ф/м,
где μ₀ — магнитная постоянная. Электрическая постоянная называется также диэлектрической проницаемостью вакуума.

* * *

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ
ЭЛЕКТРИ́ЧЕСКАЯ ПОСТОЯ́ННАЯ, коэффициент пропорциональности e_о в законе Кулона

определяющем (в единицах СИ) силу взаимодействия F двух находящихся на расстоянии r точечных электрических зарядов q₁ и q₂; e_о = (m_оc²)^-1 Ф/м = 8,854187817·10^-12 Ф/м, где m_о — магнитная постоянная (см. МАГНИТНАЯ ПОСТОЯННАЯ). Электрическая постоянная называется также диэлектрической проницаемостью вакуума.

Энциклопедический словарь.
2009.

• электрическая подстанция
• электрическая прочность

Смотреть что такое «электрическая постоянная» в других словарях:

• 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 …   Физическая энциклопедия

• ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ — коэффициент пропорциональности ?о в законе Кулона определяющем (в единицах СИ) силу взаимодействия F двух находящихся на расстоянии r точечных электрических зарядов q1 и q2; ?о = (?оc2) 1 Ф/м = 8,854187817.10 12 Ф/м, где ?о магнитная постоянная.… …   Большой Энциклопедический словарь

• электрическая постоянная — Коэффициент, применяемый при записи ряда соотношений в СИ, равный величине, обратной произведению магнитной постоянной на квадрат скорости света в пустоте. Примечание — Электрическая постоянная приблизительно равна 8,85419 • 10 12 Ф/м …   Справочник технического переводчика

• ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ — (см.) …   Большая политехническая энциклопедия

• электрическая постоянная — электрическая постоянная; отрасл. диэлектрическая проницаемость пустоты Скалярная величина, характеризующая электрическое поле в пустоте, равная отношению суммарного электрического заряда, заключенного внутри некоторой замкнутой поверхности, к… …   Политехнический терминологический толковый словарь

• Электрическая постоянная — 14. Электрическая постоянная Постоянная, равная в системе СИ величине, обратной произведению магнитной постоянной на квадрат скорости света в пустоте. П .р и м е ч а н и е. Электрическая постоянная приблизительно равна 8,35*4 • 10 12 Ф/м Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Электрическая постоянная — (ранее также носила название диэлектрической постоянной)  физическая константа, скалярная величина, определяющая напряжённость электрического поля в вакууме; входящая в выражения некоторых законов электромагнетизма, в том числе закона Кулона …   Википедия

• электрическая постоянная — elektrinė konstanta statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. electric constant; permittivity constant; permittivity of free space; permittivity of vacuum vok. dielektrische konstante, f; Dielektrizitätskonstante, f; elektrische… …   Automatikos terminų žodynas

• электрическая постоянная — elektrinė konstanta statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Apibrėžtį žr. priede. priedas( ai) Grafinis formatas atitikmenys: angl. electric constant; permittivity of vacuum vok. absolute Dielektrizitätskonstante, f;… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

• электрическая постоянная — elektrinė konstanta statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. permittivity constant; permittivity of free space; permittivity of vacuum vok. Dielektrizitätskonstante, f; elektrische Feldkonstante, f; Verschiebungskonstante, f rus. абсолютная… …   Fizikos terminų žodynas

Электрическая постоянная Википедия

Электрическая постоянная (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

По определению в СИ электрическая постоянная ε0{displaystyle varepsilon _{0}} связана со скоростью света c{displaystyle c} и магнитной постоянной μ0{displaystyle mu _{0}} соотношением^[1]

ε0=1μ0c2.{displaystyle varepsilon _{0}={frac {1}{mu _{0}c^{2}}}.}

Численное значение

В Международной системе единиц

До изменения СИ 2018—2019 годов

Поскольку в СИ для магнитной постоянной было справедливо точное равенство μ0=4π × 10−7 {displaystyle mu _{0}=4pi times 10^{-7} }Гн/м, то для электрической постоянной выполнялось соотношение

ε0=14πc2⋅107{displaystyle varepsilon _{0}={frac {1}{4pi c^{2}}}cdot 10^{7}}м/Гн,^[3]

также являвшееся точным.

Учитывая, что скорости света в СИ приписано точное значение, по определению равное 299 792 458 м/с, из последнего соотношения следует численное значение ε0{displaystyle varepsilon _{0}} в СИ:

ε0=14π⋅ 2997924582×10−7{displaystyle varepsilon _{0}={frac {1}{4pi cdot 299792458^{2}times 10^{-7}}}} Ф/м ≈ 8,85418781762039 · 10⁻¹² Ф·м⁻¹.

Или, выражая то же через основные единицы СИ,

ε₀ ≈ 8,85418781762039 · 10⁻¹² м⁻³·кг⁻¹·с⁴·А².

После изменений СИ 2018—2019 годов

С 2019 года вступили в силу изменения в СИ, включающие, в частности, переопределение ампера на основе фиксации численного значения элементарного заряда. Это привело к тому, что значение электрической постоянной стало экспериментально определяемой величиной, хотя численно её значение осталось прежним с высокой точностью. Значение электрической постоянной, рекомендованное CODATA^[4]:

ε₀ = 8,8541878128(13)· 10⁻¹² м⁻³·кг⁻¹·с⁴·А², или Ф·м⁻¹.

В системе СГС

В системе СГС электрическая постоянная как коэффициент, связывающий напряжённость и индукцию электрического поля в вакууме, также может быть введена. При этом в различных вариантах системы СГС электрическая постоянная имеет разную размерность и значение. Конкретно, Гауссова система единиц и система СГСЭ построены так, что электрическая постоянная безразмерна и равна 1, а в системе СГСМ она равна ε₀ = 1/c² ≈ 1,11265005605362 · 10⁻²¹ с²·см⁻².

Некоторые уравнения электродинамики в СИ

В материальных уравнениях, в вакууме, через электрическую постоянную связаны вектор электрической индукции D{displaystyle mathbf {D} } и вектор напряжённости электрического поля E{displaystyle mathbf {E} }:

D=ε0 E.{displaystyle mathbf {D} =varepsilon _{0} mathbf {E} .}

Она также входит в запись закона Кулона (тоже в вакууме):

F12=14πε0⋅q1q2r122r12r12.{displaystyle mathbf {F} _{12}={frac {1}{4pi varepsilon _{0}}}cdot {frac {q_{1}q_{2}}{r_{12}^{2}}}{frac {mathbf {r} _{12}}{r_{12}}}.}

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

См. также

Примечания

Электрическая постоянная | Все формулы

Сообщение от администратора:

Ребята! Кто давно хотел выучить английский?
Переходите по моей ссылке и получите два бесплатных урока в школе английского языка SkyEng! 
Занимаюсь там сам — очень круто. Прогресс налицо.

В приложении можно учить слова, тренировать аудирование и произношение.

Попробуйте. Два урока бесплатно по моей ссылке!
Жмите СЮДА

Электрическая постоянная — определяет напряжённость электрического поля в вакууме

Электрическая постоянная называется также диэлектрической проницаемостью вакуума. Используется в Законе Кулона.

В системе Си электрическая постоянная имеет размерность фарад на метр . В системе СГС (Гауссовской) принимают равной единице.

В отличии от диэлектрической проницаемости, электрическая зависит только от выбора системы единиц.

В формуле мы использовали :

— Электрическая постоянная

— Магнитная постоянная

— Скорость света

— Сила Кулона

— Электрический заряд тела

— Расстояние между зарядами

— Диэлектрическая проницаемость среды

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.

Численное значение

Учитывая, что скорости света в СИ приписано точное значение, по определению равное 299 792 458 м/с, из последнего соотношения следует численное значение varepsilon_0 в СИ:

varepsilon_0 = frac{1}{4 pitimes 299792458^2 times 10^{-7}} Ф/м approx 8,85418781762039times 10^{-12} Ф·м−1.

Или, выражая то же через основные единицы СИ,

varepsilon_0 approx 8,85418781762039times 10^{-12} м−3·кг−1·с4·А2.

В системе СГСМ mu_0 = 1 и потому varepsilon_0 = frac{1}{c^2}approx 1,11265005605362times 10^{-21} с2·см−2.

Некоторые уравнения электродинамики в СИ

В материальных уравнениях, в вакууме, через электрическую постоянную связаны вектор электрической индукции mathbf{D} и вектор напряжённости электрического поля mathbf{E}:

mathbf{D} = varepsilon_0 mathbf{E}.

Она также входит в запись закона Кулона (тоже в вакууме):

mathbf{F}_{12}=frac{1}{4pivarepsilon_0}cdotfrac{q_1 q_2}{r_{12}^2} frac{mathbf{r}_{12}}{r_{12}}.

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

диэлектрической проницаемостью.

Диэлектрическая проницаемость вещества

Некоторые вещества могут ослаблять взаимодействие зарядов.

Вещества, ослабляющие взаимодействие заряженных частиц, называют изолирующими веществами, или диэлектриками.

Для пояснения рассмотрим электрические свойства дистиллированной воды.

Расположим в вакууме два положительных заряда на некотором расстоянии один от другого, они будут отталкиваться Кулоновскими силами.

Затем, не меняя заряды и расстояние между ними, переместим их в дистиллированную воду. Мы обнаружим, что в воде они будут отталкиваться слабее в 81 раз (рис. 1).

В нижней части рисунка силы отталкивания зарядов в воде обозначены короткими синими векторами. Длина этих векторов должна быть в 81 раз меньше, чем длина векторов сил в вакууме в верхней части рисунка. Однако, векторы имеют большую длину на рисунке, чем в реальности, так как, если их уменьшить в нужное число раз, то их невозможно будет рассмотреть.

Диэлектрическая проницаемость (large varepsilon) описывает изолирующие свойства диэлектриков. Она показывает, во сколько раз внутри вещества — диэлектрика ослабляется взаимодействие зарядов.

[large boxed { varepsilon = frac{F_{text{вакуум}}}{ F_{text{вещество}}} } ]

Ослабление взаимодействия происходит за счет ослабления напряженности электростатического поля в диэлектрике.

[large boxed { varepsilon = frac{overrightarrow{E_{text{вакуум}}}}{overrightarrow{E_{text{вещество}}}} } ]

Диэлектрическая проницаемость некоторых веществ

Вы можете использовать данные таблички для решения большинства школьных задач физики.

Для некоторых веществ значения проницаемости округлены. К примеру, существуют стекла, имеющие значение проницаемости 6,0, и в то же время, проницаемость некоторых стекол может достигать значения 10,0. А в таблице для стекла указано среднее значение 8,0.

Чтобы осуществить более серьезные расчеты, не относящиеся к учебным, пожалуйста, воспользуйтесь специализированными справочниками.

Предполагаемое переопределение

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[5], а новое определение ампера будет основано на этом точном значении элементарного заряда, выраженного в ·А.

Следствием такого подхода к определению ампера станет изменение статуса электрической постоянной: после предполагаемого переопределения ампера значение электрической постоянной будет равно frac{1}{4 pitimes 299792458^2 times 10^{-7}} Ф/м, но это значение приобретёт погрешность (неопределённость) и в дальнейшем будет определяться экспериментально[4].

Закон Ома

Этот закон является одним из основных для постоянного электротока. Его можно сформулировать так: сила тока на участке цепи равна частному от деления разности потенциалов на его концах на величину сопротивления. При этом предполагается, что на участке цепи отсутствует источник тока.

Формулировка закона Ома для цепи с одним или двумя источниками электротока выглядит следующим образом: произведение силы тока на полное сопротивление цепи равно сумме разницы потенциалов и электродвижущей силы.

Чтобы правильно применить эту формулу, на схеме нужно выбрать направление обхода. Если ток направлен одинаково с ним, то его значение является положительным. Если противоположно, то отрицательным.

Электродвижущая сила также учитывается со знаком. Если направление от клеммы, имеющей положительный знак, к отрицательной совпадает с направлением обхода, то ЭДС будет больше нуля. Когда не совпадает, используется знак «минус».

Полное сопротивление представляет собой сумму двух слагаемых — сопротивления цепи и внутреннего сопротивления источников (их количество может быть больше одного). Закон Ома для полной цепи утверждает, что сила тока представляет собой частное от деления электродвижущей силы на полное сопротивление.

Силу электротока можно определить, используя поток вектора плотности тока сквозь произвольную поверхность:

Данная формула выражает закон Ома в интегральной форме.

Примечания

1. ↑ 12
   [www.femto.com.ua/articles/part_2/4637.html
   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. ↑ 12
   [www.bipm.org/utils/en/pdf/24_CGPM_Resolution_1.pdf 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)

Вера в свою исключительность и непогрешимость трансформировала квантовую физику из науки в мифотворчество.

В данной статье представлена интерпретация постоянной тонкой структуры на основе вскрытия физической сущности таких понятий как электрический заряд, постоянная Планка и фотон. Приводятся аргументы, показывающие, что постоянная тонкой структуры это типовой параметр фотона, являющийся функцией его длины волны.

Введение. Исследования астрофизиков [1-3] последнего времени поставили под сомнение фундаментальность и постоянство одной из важнейших констант — постоянной тонкой структуры α ≈1/137, играющей чрезвычайно важную роль в современной физике. Если бы такой факт был подтвержден, то это имело бы самые серьезные последствия для фундаментальной физики, ведь постоянная тонкой структуры «завязана» на скорость света в вакууме, которая тогда тоже должна меняться со временем, что входит в противоречие с теорией Эйнштейна [3].

Именно этот факт, разрушающий убеждение в необходимости квантово-релятивистской концепции, доминирующей в настоящее время в физике, заставляет искать доказательства [4, 5], что постоянная тонкой структуры «альфа» действительно постоянна. В качестве аргументации используется не только физические, но и другие, в частности, математические [6, 7], божественные [8, 9], нумерологические [10] и пр. методы [5], как бы подтверждающие универсальность и фундаментальность постоянной тонкой структуры, при этом, не утруждая себя согласованием с экспериментом.

История представления постоянной тонкой структуры дублирует историю “постоянной Планка”. Постоянная тонкой структуры была введена в научный обиход Зоммерфельдом А. в 1916 г. в процессе изучения спектров атомов вещества (“постоянной Планка” – Планком М. в 1900 г. в процессе решения проблемы теплового излучения абсолютно черного тела). Зоммерфельд А. один из теоретиков квантовой физики (Планк М. – ее основатель). Первая и неудачная интерпретация физической сущности постоянной тонкой структуры была сделана Зоммерфельдом А. (аналогично, Планком М. для “постоянной Планка”). В дальнейшем, рассматривались попытки интерпретации физической сущности обоих постоянных только в рамках квантово-релятивистской концепции, игнорируя все остальные. Неспособность вскрыть физическую сущность в обоих случаях привела к необходимости мистификации обоих постоянных. Причина рассмотрена выше.

В настоящее время “постоянная тонкой структуры является одним из двадцати «внешних параметров» стандартной модели в физике элементарных частиц.”[5]. Ее значимость для современной теоретической физики достаточно убедительно определена в работе [11]:

Названная фундаментальная постоянная микромира: α ≈ 1/137 была введена в физику в 20-е годы Арнольдом Зоммерфельдом для описания энергетических подуровней, обнаруженных экспериментально в спектрах излучения атомов. С тех пор были выявлены и множество других проявлений того же самого постоянного отношения в разнообразных явлениях, связанных с взаимодействиями элементарных частиц. Ведущие физики того времени постепенно осознали значение этого числа, как в мире элементарных частиц, так и в целом – в устройстве нашего мироздания. С этой точки зрения достаточно сказать только, что все основные свойства и характеристики объектов микромира: размеры электронных орбит в атомах, энергии связи (как между элементарными частицами, так и атомами), и тем самым, все физические и химические свойства вещества, определяются величиной этой константы. В дальнейшем, используя названную постоянную, удалось разработать и весьма результативную формальную теорию – современную квантовую электродинамику (КЭД), с фантастической точностью описывающую квантовое электромагнитное взаимодействие.

Из вышесказанного можно судить обо всей важности задачи выяснения физического смысла и причинного механизма возникновения этой постоянной, что является открытым вопросом в физике с тех пор, как она была обнаружена. На языке теоретиков, решение данной задачи означает: назвать ту исходную концепцию возникновения названной константы, исходя из которой, последовательными выкладками можно прийти к экспериментально установленному её значению.

Теоретическая часть. Согласно современным представлениям [5]: постоянная тонкой структуры, обычно обозначаемая как α, является фундаментальной физической постоянной, характеризующей силу электромагнитного взаимодействия. Впервые она была представлена в 1916 г. немецким физиком Арнольдом Зоммерфельдом в расчетах, описывающих дуплетное расщепление энергетических уровней (и, соответственно, спектральных линий) водородоподобного атома модели Бора, обусловленное релятивистскими эффектами. Такое расщепление называется тонкой структурой спектра, отсюда и название константы. Позднее выяснилось, что оно вызвано взаимодействием между орбитальным и спиновым моментами электрона, которое само по себе есть релятивистский эффект. В 1916 году понятия спина еще не существовало, и Зоммерфельд получил свои результаты, вычисляя энергию электрона с точностью до квадрата отношения его линейной скорости v (которая тогда еще определялась чисто классически) к скорости света c, (v/c)2. В эти расчеты постоянная тонкой структуры вошла как отношение скорости электрона на нижней круговой орбите к скорости света.

Постоянная тонкой структуры (ПТС) — это безразмерная величина, и её численное значение не зависит от выбранной системы единиц.

В системе единиц она может быть определена как:

α = e2/ℏc 4πε0 = e2 /2ε0hc, (1)

где e — элементарный электрический заряд , ℏ=h/2π — постоянная Дирака (или приведённая постоянная Планка), c — скорость света в вакууме, ε0 — электрическая постоянная.

В системе единиц СГСЭ единица электрического заряда определена таким образом, что электрическая постоянная равна единице. Тогда ПТС определяется как:

α = e2/ħc. (2)

В настоящее время рекомендуется использовать следующее значение[]:

α =7,2973525376(50)×10−3 = 1/137,035999679(94).

Данное рекомендованное значение ПТС получается путем подстановки также рекомендованных значений: элементарного электрического заряда – 1,602 176 6208(98)·10−19 , постоянной Планка — 6.626070040(81)·10-34 Дж·с, скорости света в вакууме — 299 792 458 ± 1,2 /, электрической постоянной — 8,85418782(7) •10-12 Ф/м и служит ориентиром для экспериментального определения и уточнения.

Указанное выше (1) представление содержит в себе ряд ошибок, игнорируемых сторонниками квантово-релятивистской концепции, устранение которых и является ключом решения проблемы ПТС. Для понимания данной проблемы рассмотрим составляющие формулы (1) с точки зрения их физической сущности и понятий, развиваемых в рамках эфиродинамической концепции – парадигмы физики XXI века [].

Параметр e — элементарный электрический заряд. Исходя из теории водородоподобного атома Бора, Зоммерфельд определяет орбиту электрона двумя условиями []: “одно классическое и одно квантовое. Классическое условие требует установления равновесия между внешней силой и силой инерции. Последней будет здесь центробежная сила … В качестве единственной внешней силы действует кулоновское притяжение. … Квантовым условием является условие, накладываемое на момент количества движения ротатора.”

Благодаря двум приведенным условиям Зоммерфельд определяет две величины: а – радиус орбиты и ω – угловую скорость вращающегося электрона, где v = a ω – линейная скорость.

Далее, введя величину α = v1/c, где vl — скорость электрона водородного атома на первом боровском круге, с — скорость света, Зоммерфельд получает формулу для ПТС []:

α = v1/c = 2πe2/ch.

Таким образом, согласно Зоммерфельду е в формуле ПТС это электрический заряд электрона. Для квантово-релятивистской концепции физики величина электрического заряда электрона и его сущность неизвестны. А величина элементарного электрического заряда [1], используемая для вычисления ПТС, бездоказательно и фривольно присвоенная электрону, является грубейшей ошибкой теоретической физики ХХ столетия [15]. В работе [15] также было показано, что рекомендованная величина элементарного электрического заряда соответствует удвоенному заряду фотона, предположительно ультрафиолетового диапазона излучения.

Параметр с — скорость света. Это абстрактный параметр релятивистской физики не имеющий ни определения, ни физической сущности [16]. В настоящее время величина скорости света рекомендована, как скорость фотона длиной волны λ = 3,39 мк [17].

Параметр h — постоянная Планка. Физическая сущность постоянной Планка рассмотрена в работе [18]. Основным выводом рассмотренной сущности является то , что “постоянная Планка” это параметр, рекомендованное значение которого, соответствует удвоенной величине соответствующего параметра фотона, предположительно ультрафиолетового диапазона излучения.

Таким образом, выше приведенный анализ составляющих формулы ПТС позволяет сделать однозначный вывод: ПТС определяется параметрами элементарной частицы фотона.

Тогда в системе СИ с учетом выше изложенного формула (1) может быть представлена следующим образом:

αф = e2 /2ε0hc = (2eф)2/2ε0 2hф vф = eф2/ ε0vфhф, (3)

где αф – ПТС фотона, eф – электрический заряд фотона,vф – скорость фотона, hф — “постоянная Планка” фотона конкретной длины волны.

Дадим оценку величины ПТС фотона αф ультрафиолетового диапазона излучения, для которого известны значения (рекомендованные) eф, hф. Значение скорости vф оценим следующим образом.

С учетом сверхтонкой структуры уровней 1S и 2S атома водорода была определена абсолютная частота ν = 2466061413187103(46) Гц с относительной погрешностью измерения 1,8·10-14 [19]. Переходу 1S — 2S атома водорода соответствует длина волны фотона серии Лаймана:

λ = 1 / RH (1/12 — 1/22),

где RH = 109677,593 см-1 – постоянная Ридберга для лёгких атомов водорода H [20].

Подставляя значения ν и λ =121,568435 нм в выражение vф = ν ·λ, получим скорость фотонов для вычисленной длины волны уровня 1S атома водорода:

vф = 299795215 м/с.

Тогда

αф = (1,602 176 6208·10−19 )2/2·8,85418782 ·10-12 Ф/м ·299795215 м/с ·

6,626070040·10-34 Дж·с = 7,297285448·10-3.

αф-1= 137,0372595 (рекомендовано 137,035999679(94)).

Таким образом, рекомендованное значение ПТС предположительно соответствует ПТС фотона ультрафиолетового диапазона излучения с погрешностью 0,9194·10-3 %.

Учитывая также, что электрический заряд фотона, скорость фотона и “постоянная Планка” это нелинейные функции от длины фотона, то ПТС это не фундаментальная постоянная, а также нелинейная функция от длины фотона. Экспериментальным доказательством этому утверждению является работа [21], в которой приводятся результаты прецизионного измерения постоянной 2e/h

с помощью нестационарного эффекта Джозефсона [22]. Как видно, постоянная Джожефсона (2e/h) является составной частью формулы ПТС (1). Поэтому результаты прецизионных измерений 2e/h могут служить основанием для доказательства выше указанного утверждения.

Согласно данным работы [21] в пределах точности 2·10~6 измеренная величина 2e/h не зависит от материала и типа переходов. По результатам приведенным в Таблице 1 [21] можно сделать следующий вывод: постоянная Джозефсона для испытуемых образцов меняется в пределах от 483,596 до 483,5987 мГц/мкВ. Минимальное значение соответствует образцу Sn-Sn, максимальное — Nb –Ta.

Из выше приведенного анализа формулы ПТС несложно показать, что постоянная Джозефсона также является параметром фотона и является функцией его длины волны. Недостатком работы [21] является отсутствие привязки измеренных параметров к длине волны фотона. Этот недостаток устраняется путем обращения к таблицам Гротиана [23], которые показывают, что для атомов Sn линия максимальной интенсивности спектра соответствует длине волны 186,033 нм, Ta – 242,763 нм, Nb – 259,2191 нм. Поэтому значение постоянной Джозефсона для образцов, содержащих атомы Sn — 483,596 мГц/мкВ с большой вероятностью принадлежит фотону с λ = 186,033 нм, а 483,5987 мГц/мкВ предположительно фотону образца, содержащего атом Nb (имеет интенсивность больше, чем атом Ta (λ = 242,763 нм)) с λ = 259,2191 нм.

С учетом постоянной Джозефсона формула ПТС (1) может быть представлена в следующем виде:

α = Кдж e /4ε0c, (4)

где Кдж = 2e/h – постоянная Джозефсона.

Оценим ПТС для фотонов, генерируемых образцами содержащими атомы Sn и Nb соответственно:

α (λ = 186,033 нм) = Кдж e /4ε0v = 483596 Гц/В·1,602 176 6208·10−19 /4·8,85418782 ·10-12 Ф/м ·299795144 м/с = 7,297257351·10-3 = 1/137,0377872.

α (λ =259,2191 нм) = Кдж e /4ε0v = 483598,7 Гц/В·1,602 176 6208·10−19 /4·8,85418782 ·10-12 Ф/м ·299795089 м/с = 7,297301308·10-3 = 1/137,0369617.

Полученные значения α (λ) показывают зависимость ПТС от длины волны фотона. Большее значение ПТС принадлежит фотону большей длины волны, что означает, что наибольшее значение функции α (λ) принадлежит фотонам инфракрасного диапазона, а наименьшее — гамма-фотонам.

Оценим длину волны для ПТС, полученную на основе рекомендованных значений. Ее значение находится посередине между выше определенными из выше указанного эксперимента. При линейной интерполяции функции α (λ) с полученными данными длина волны фотона с рекомендованными параметрами будет равна λ = 225 нм. Таким образом, можно предполагать, что рекомендованные значения электрического заряда, постоянной Планка и ПТС принадлежат фотону длиной волны 225 нм, что соответствует ультрафиолетовому диапазону (от 10 до 400 ).

Физическая сущность ПТС. Исторически первой интерпретацией ПТС было именно отношение скоростей: скорости электрона на первой круговой орбите в боровской модели атома к скорости света. Это отношение возникло в работах Зоммерфельда по определению величины тонкого расщепления водородоподобных спектральных линий. Но впоследствии исследователи перешли к трактовке ПТС как к отношению двух энергий [5].

Далее исследователи предпочли боровской модели атома волновое описание движения электрона и вместе с этим отказались от понятия скорости электрона на первой круговой орбите [24].

Физический смысл постоянной тонкой структуры радикально изменился после создания квантовой электродинамики. В этой теории электрически заряженные частицы взаимодействуют благодаря обмену виртуальными фотонами. Постоянная тонкой структуры там возникает как безразмерный параметр, характеризующий интенсивность этого взаимодействия [25].

Квантовая электродинамика не позволяет чисто теоретически найти конкретное значение «силы» электромагнитного взаимодействия. Однако его можно установить, вычислив какую-либо физически наблюдаемую величину, зависящую от α, и затем сравнив этот результат с экспериментом. Именно это и сделали Габриэльс с соавторами [25]. Они воспользовались расчетами внутреннего (спинового) магнитного момента электрона в четвертом порядке теории возмущений.

Как известно, магнитный момент электрона пропорционален произведению его спина на магнетон Бора. Коэфициент пропорциональности принято обозначать латинской буквой g.

В конечном счете, эксперимент дал значение g/2 = 1,00115965218085, причем возможная ошибка не превышает 0,76 триллионных. Это значение g-фактора позволило вычислить и величину альфа, которая оказалось равной 1/137,035999710 с погрешностью порядка 0,7 миллиардных (десятикратное улучшение по сравнению с предшествующими результатами).

Таким образом, прослеживается путь интерпретации физической сущности ПТС как от некоторого параметра электрона, обусловленного его движением по орбите, до параметра, характеризующего интенсивность взаимодействия фантомов (виртуальных фотонов) и, соответствующая подгонка ПТС под рекомендованное значение, не имеющей конкретной привязки к длине волны фотона. Очевидна тупиковая ситуация в решении проблемы физической сущности ПТС.

Исходя из выше изложенной концепции представления ПТС, как совокупности параметров фотона, рассмотрим физическую сущность ПТС на основе вскрытия физической сущности ее составляющих: электрического заряда и постоянной Планка, на основе методологии эфиродинамики.

Физическая сущность постоянной Планка рассмотрена в работе [18]: постоянная Планка это коэффициент пропорциональности, устанавливающий взаимосвязь между собственным гироскопическим моментом фотона и отношением частот вращения (по круговой траектории и собственной), имеющий характер квазипостоянной во всей области существования фотона.

М = h ωλ / ωγ λ , (5)

где М = mλ r2γ λ ωγ λ — собственный гироскопический момент фотона, ωγ λ – собственная частота вращения фотона вокруг оси, ω λ — круговая частота вращения фотона, mλ – масса фотона, rγ λ — радиус тела фотона.

Физическая сущность электрического заряда рассмотрена в работе [26]: электрический заряд это величина пропорциональная корню квадратному из массы потока эфира ρ распределенном на сечении S, длиной r, движущемуся со скоростью u.

q = (1/k)1/2 u r (ρS)1/2,

где k = 1 / 4πε0 – коэффициент пропорциональности.

Согласно эфиродинамической концепции фотон это [27]: элементарная частица, представляющая собой замкнутый тороидальный вихрь уплотненного эфира с кольцевым движением тора (как колеса) и винтовым движением внутри него, осуществляющая поступательно-циклоидальное движение (по винтовой траектории), обусловленное гироскопическими моментами собственного вращения и вращения по круговой траектории и предназначенная для переноса энергии.

Исходя из структуры фотона, как тороидального вихревого тела, движущегося по винтовой траектории, электрический заряд фотона может быть представлен следующим образом:

qγ λ = (1/k)1/2 ωγ λ rγ λ 2πrγ λ (mλ /V · V/2πrγ λ )1/2 = (1/k)1/2 ωγ λ rγ λ (mλ 2πrγ λ )1/2 =

= (4πε0)1/2 ωγ λ rγ λ (mλ 2πrγ λ )1/2 = 2π(2ε0)1/2 ωγ λ (mλ r3γ λ )1/2 ,

qγ λ = 2π(2ε0)1/2 ωγ λ (mλ r3γ λ )1/2 = 2π ωγ λ (2ε0 mλ r3γ λ )1/2 . (6)

Выражение (6) представляет собственный электрический заряд фотона без учета движения по круговой траектории. Из физической сущности электрического заряда фотона следует пропорциональность величины электрического заряда фотона его объему (Vγ λ). Аналогично, полный электрический заряд фотона с учетом движения по круговой траектории будет пропорционален объему (Vλ), который сформирует фотон, движущийся по круговой траектории.

Тогда

q λ = qγλ Vλ /Vγλ = qγλ 2π2 Rλ r2γλ/2π2 Lr3γλ = qγ λ Rλ / L2rγλ , (7)

где L — параметр структуры фотона, равный отношению радиуса сечения к внешнему радиусу тела фотона.

Подставляя выражения для постоянной Планка (5) и полного электрического заряда фотона (7) в формулу (3) получим:

α = eф2/ ε0vфhф = 4π2 2ε0 ω2γλ mλr3γλ ωλ / ε0c mλ r2γλ ω2γλ (R/ L2rγλ)2= 8π2 ωλ R2λ / c rγλL4 =

= 8π2 2π νλ Rλ2 / λνλ rγλL4=16π3 R2λ / λrγλL4,

αλ =16π3 R2λ / λrγ λL4 . (8)

Выражение (8) раскрывает физическую сущность ПТС: это безразмерный параметр, пропорциональный произведению отношений радиуса круговой орбиты к собственному радиусу (R λ /rγ λ), радиуса круговой орбиты к длине волны (Rλ / λ) и собственного радиуса к радиусу сечения тела фотона (rγ0)в четвертой степени (1/L4 = (rγλ /rγ0)4 ).

Выражения (8) определяет ПТС как функцию длины волны фотона, радиуса круговой орбиты и структурных параметров тела фотона.

ПТС является только параметром фотона, так как только фотон характеризуется сложным винтовым движением в пространстве, что и отражено в сущности ПТС.

Важным следствием физической сущности ПТС является характеристика структуры фотона.

В качестве примера оценим структурный параметр фотона L для известных параметров фотона ультрафиолетового диапазона. Предположим, что Rλ = 0.2 10-16 м , rγ λ = 10-19 м , тогда L= rγ0/rγλ = 0,21. Для тех же параметров фотона, при rγλ = 10-18 м , L= rγ0/rγλ = 0,122.

Выводы. Ни классическая, ни квантовая физики, ни КЭД оказались не способными решить проблему физической сущности ПТС вследствие неразработанности представлений о физической сущности электрического заряда, постоянной Планка и фотона, как элементарной частицы. Решение этой проблемы оказалось возможным на основе эфиродинамической концепции – парадигмы физики ХХI века.

ПТС это безразмерный параметр, определяемый только геометрическими характеристиками движения фотона и его структуры.

Понятие фотон представляет собой семейство (множество) элементарных частиц, каждый из которых характеризуется совокупностью параметров, присущих только данной частице. Вместе с тем, эта совокупность параметров является функцией длины волны фотона. ПТС, как параметр фотона, также является функцией от длины волны фотона. В диапазоне существования фотона (от инфракрасного до гамма диапазона) эта функция убывающая, т. е. наибольшие значения ПТС принадлежат инфракрасному, наименьшие — гамма диапазону. Рекомендованное значение ПТС принадлежит ультрафиолетовому диапазону, ориентировочно фотону с λ = 225 нм.

Физическая сущность ПТС, обусловленная геометрическими параметрами движения и структуры тела фотона, которые являются функциями его длины волны, показывает, что универсальность и фундаментальность ПТС это миф, “втолковываемый научной общественности, направленный на укрепление убеждения о необходимости квантовой механики”.

Литературы:

1. Булюбаш Б. «Что-то не так» с мировой константой Телеграф «Вокруг Света» WalkInSpace.ru.
2. Иванов П. Меняется ли постоянная тонкой структуры с возрастом Вселенной? Phys.Web.Ru.
3. https://graniru.org/Society/Science/m.66022.html Обвинения в «изменах» с постоянной тонкой структуры пока не сняты.
4. https://lenta.ru/news/2013/07/05/alphaisstable/ Физики доказали постоянство постоянной «альфа».
5. https://ru.wikipedia.org/wiki Постоянная тонкой структуры.
6. https://bah1.narod.ru/kosinov/pi-alpa-fibon-rus1.htm Косинов Н.В. СВЯЗЬ ТРЕХ ВАЖНЕЙШИХ КОНСТАНТ: постоянной тонкой структуры (α), числа пи (π) и золотой пропорции (Φ=1,618…).
7. https://gsjournal.net/ DAN PETRU DĂNESCU GEOMETRICAL INTERPRETATION OF THE FINE-STRUCTURE CONSTANT ESTABLISHED BY DIMENSIONAL ANALYSIS.
8. МИГУНОВ В.М. Божественность (магичность) числа 137 и единство вещественных взаимодействий. Квантовая Магия, том 3, вып. 2, стр. 2101-2121, 2006.
9. https://www.liveinternet.ru/users/rinarozen/post353201593 137 — САМОЕ ГЛАВНОЕ ЧИСЛО ВО ВСЕЛЕННОЙ.
10. https://digitalphysics.ru/pdf/ Ольчак А.C. О ВОЗМОЖНОЙ СВЯЗИ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ КОНСТАНТ ФИЗИКИ: ПОСТОЯННОЙ ТОНКОЙ СТРУКТУРЫ И ПОСТОЯННОЙ ФЕЙГЕНБАУМА.
11. https://n-t.ru/tp/ng/fs.htm Георгий Киракосян. Физический смысл постоянной тонкой структуры.
12. Ацюковский В.А. Общая эфиродинамика. Моделирование структур вещества и полей на основе представлений о газоподобном эфире. Издание второе. М.: Энергоатомиздат, 2003. 584 с.
13. Зоммерфельд А. Строение атома и спектры. Том 1. Пер. с нем. К.П. Гурова. Под ред. И.Б. Боровского. М.:ГИТТЛ, 1956. 591 с.
14. https://femto.com.ua/articles/part_2/4734.html ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД.
15. https://nauka2000.com/ Лямин В. С., Лямин Д. В. ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ЗАРЯДЕ И ЕГО СВОЙСТВАХ.
16. https://nauka2000.com/ Лямин В. С., Лямин Д. В. О постоянстве скорости света.
17. https://www.femto.com.ua/articles/part_2/3693.html СКОРОСТЬ СВЕТА.
18. https://nauka2000.com/ Лямин В. С., Лямин Д. В. Физическая сущность постоянной Планка.
19. Бакланов Е. В. , “Прецизионная лазерная спектроскопия атомов водорода и гелия”, Квантовая электроника, 34:8 (2004), 698–714[Quantum Electron., 34:8 (2004), 698–714] .
20. https://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/127516/ Ридберга постоянная.
21. Паркер У., Тэйлор Б., Лангенберг Д.. ИЗМЕРЕНИЕ 2e/h С ПОМОЩЬЮ НЕСТАЦИОНАРНОГО ЭФФЕКТА ДЖОЗЕФСОНА И ПОПРАВКИ К КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКЕ. УФН. ФИЗИКА НАШИХ ДНЕЙ. 1968 г. Февраль Том, 94, вып. 2.
22. https://ru.wikipedia.org/wiki/ Эффект Джозефсона.
23. https://grotrian.nsu.ru/ru/element/54365 Информационная система «Электронная структура атомов».
24. 24. https://gsjournal.net/Science-Journals/ Boris S. Dizhechko Geometrical Interpretation of the Fine-Structure Constant.
25. https:// elementy.ru/novosti_nauki/430291/ Левин А. Уточнена постоянная тонкой структуры. 26. https://nauka2000.com/ Лямин В. С., Лямин Д. В. Физическая сущность электрического заряда.
26. https://nauka2000.com/ Лямин В. С., Лямин Д. В. К 125-и летию открытия фотона.
27. https://ru.wikipedia.org/wiki/ Электромагнитный спектр.

Лямин В.С. , Лямин Д. В. г. Львов

Отрывок, характеризующий Электрическая постоянная

– Фураж не был доставлен в том количестве… Император перебил его. – В котором часу убит генерал Шмит?… – В семь часов, кажется. – В 7 часов. Очень печально! Очень печально! Император сказал, что он благодарит, и поклонился. Князь Андрей вышел и тотчас же со всех сторон был окружен придворными. Со всех сторон глядели на него ласковые глаза и слышались ласковые слова. Вчерашний флигель адъютант делал ему упреки, зачем он не остановился во дворце, и предлагал ему свой дом. Военный министр подошел, поздравляя его с орденом Марии Терезии З й степени, которым жаловал его император. Камергер императрицы приглашал его к ее величеству. Эрцгерцогиня тоже желала его видеть. Он не знал, кому отвечать, и несколько секунд собирался с мыслями. Русский посланник взял его за плечо, отвел к окну и стал говорить с ним. Вопреки словам Билибина, известие, привезенное им, было принято радостно. Назначено было благодарственное молебствие. Кутузов был награжден Марией Терезией большого креста, и вся армия получила награды. Болконский получал приглашения со всех сторон и всё утро должен был делать визиты главным сановникам Австрии. Окончив свои визиты в пятом часу вечера, мысленно сочиняя письмо отцу о сражении и о своей поездке в Брюнн, князь Андрей возвращался домой к Билибину. У крыльца дома, занимаемого Билибиным, стояла до половины уложенная вещами бричка, и Франц, слуга Билибина, с трудом таща чемодан, вышел из двери. Прежде чем ехать к Билибину, князь Андрей поехал в книжную лавку запастись на поход книгами и засиделся в лавке. – Что такое? – спросил Болконский. – Ach, Erlaucht? – сказал Франц, с трудом взваливая чемодан в бричку. – Wir ziehen noch weiter. Der Bosewicht ist schon wieder hinter uns her! [Ах, ваше сиятельство! Мы отправляемся еще далее. Злодей уж опять за нами по пятам.] – Что такое? Что? – спрашивал князь Андрей. Билибин вышел навстречу Болконскому. На всегда спокойном лице Билибина было волнение. – Non, non, avouez que c’est charmant, – говорил он, – cette histoire du pont de Thabor (мост в Вене). Ils l’ont passe sans coup ferir. [Нет, нет, признайтесь, что это прелесть, эта история с Таборским мостом. Они перешли его без сопротивления.] Князь Андрей ничего не понимал. – Да откуда же вы, что вы не знаете того, что уже знают все кучера в городе? – Я от эрцгерцогини. Там я ничего не слыхал. – И не видали, что везде укладываются? – Не видал… Да в чем дело? – нетерпеливо спросил князь Андрей. – В чем дело? Дело в том, что французы перешли мост, который защищает Ауэсперг, и мост не взорвали, так что Мюрат бежит теперь по дороге к Брюнну, и нынче завтра они будут здесь. – Как здесь? Да как же не взорвали мост, когда он минирован? – А это я у вас спрашиваю. Этого никто, и сам Бонапарте, не знает. Болконский пожал плечами. – Но ежели мост перейден, значит, и армия погибла: она будет отрезана, – сказал он. – В этом то и штука, – отвечал Билибин. – Слушайте. Вступают французы в Вену, как я вам говорил. Всё очень хорошо. На другой день, то есть вчера, господа маршалы: Мюрат Ланн и Бельяр, садятся верхом и отправляются на мост. (Заметьте, все трое гасконцы.) Господа, – говорит один, – вы знаете, что Таборский мост минирован и контраминирован, и что перед ним грозный tete de pont и пятнадцать тысяч войска, которому велено взорвать мост и нас не пускать. Но нашему государю императору Наполеону будет приятно, ежели мы возьмем этот мост. Проедемте втроем и возьмем этот мост. – Поедемте, говорят другие; и они отправляются и берут мост, переходят его и теперь со всею армией по сю сторону Дуная направляются на нас, на вас и на ваши сообщения. – Полноте шутить, – грустно и серьезно сказал князь Андрей. Известие это было горестно и вместе с тем приятно князю Андрею. Как только он узнал, что русская армия находится в таком безнадежном положении, ему пришло в голову, что ему то именно предназначено вывести русскую армию из этого положения, что вот он, тот Тулон, который выведет его из рядов неизвестных офицеров и откроет ему первый путь к славе! Слушая Билибина, он соображал уже, как, приехав к армии, он на военном совете подаст мнение, которое одно спасет армию, и как ему одному будет поручено исполнение этого плана.