Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( сентябрь 2016 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Значение k | Единицы измерения |
---|---|
8,987 551 7923 (14) × 10 9 | Н · м 2 / C 2 |
14,3996 | эВ · Å · e −2 |
10 −7 | ( Н · с 2 / C 2 ) c 2 |
Постоянная Кулона , то постоянная электрическая сила , или электростатическое константа (обозначается к е , к или К ) представляет собой коэффициент пропорциональности в электростатики уравнений. В единицах СИ он равен8,987 551 7923 (14) × 10 9 кг⋅м 3 с −2 C −2 . [1] Он был назван в честь французского физика Шарля-Огюстена де Кулона (1736–1806), который ввел закон Кулона . [2] [3]
Значение константы [ править ]
Постоянная Кулона - это константа пропорциональности в законе Кулона ,
где ê r - единичный вектор в r -направлении. [4] В СИ :
где - диэлектрическая проницаемость вакуума . Эта формула может быть получена из закона Гаусса ,
Если взять этот интеграл для сферы радиуса r , центрированной на точечном заряде, электрическое поле направлено радиально наружу и перпендикулярно дифференциальному элементу поверхности на сфере с постоянной величиной для всех точек на сфере.
Учитывая, что E =F/qдля некоторого тестового заряда q ,
Также обратите внимание, что это закон обратных квадратов , и поэтому он похож на многие другие научные законы, начиная от гравитационного притяжения и заканчивая ослаблением света. Этот закон гласит, что указанная физическая величина обратно пропорциональна квадрату расстояния.
В некоторых современных системах единиц кулоновская постоянная k e имеет точное числовое значение; в гауссовых единицах k e = 1 , в единицах Лоренца – Хевисайда (также называемых рационализированными ) k e =1/4π. Это было ранее справедливо в SI , когда вакуумная проницаемость была определена как ц 0 = 4 π × 10 - 7 H ⋅m -1 . Вместе со скоростью света в вакууме c , определяемой как299 792 458 м / с , то вакуумная диэлектрическая проницаемость е 0 можно записать в виде1/μ 0 с 2, что дало точное значение [5]
Поскольку переопределение из базовых единиц СИ , [6] [7] константа кулоновской больше не является точно определена и зависит от погрешности измерений в постоянная тонкой структуре , как вычислены из КОДАТА 2018 рекомендованных значений , являющихся [1]
Используйте [ редактировать ]
Кулоновская постоянная используется во многих электрических уравнениях, хотя иногда ее выражают как следующее произведение диэлектрической проницаемости вакуума :
Константа Кулона встречается во многих выражениях, включая следующие:
Закон Кулона :
Электрическая потенциальная энергия :
Электрическое поле :
См. Также [ править ]
- Гравитационная постоянная
- Диэлектрическая проницаемость вакуума
- Вакуумная проницаемость
- Закон обратных квадратов
Ссылки [ править ]
- ^ a b Получено из k e = 1 / (4 πε 0 ) - «Значение CODATA 2018: электрическая диэлектрическая проницаемость вакуума» . Справочник NIST по константам, единицам и неопределенности . NIST . 20 мая 2019 . Проверено 20 мая 2019 .
- ^ Британника, редакторы энциклопедии. «Кулон» . Британская энциклопедия . Проверено 3 марта 2021 года .
- ^ Британника, редакторы энциклопедии. «Шарль-Огюстен де Кулон» . Британская энциклопедия . Проверено 3 марта 2021 года .
- Перейти ↑ Tomilin, K. (1999). «Постоянная тонкой структуры и анализ размеров». Европейский журнал физики . 20 (5): L39 – L40. Bibcode : 1999EJPh ... 20L..39T . DOI : 10.1088 / 0143-0807 / 20/5/404 .
- ^ Константа Кулона , HyperPhysics
- ^ Заявление BIPM: Информация для пользователей о предлагаемой версии SI (PDF)
- ^ «Решение CIPM / 105-13 (октябрь 2016 г.)» .Сегодня отмечается 144-я годовщина Метрической конвенции .