真空电容率是多少?

真空电容率是多少?真空电容率ε0=8.854187817×10-12F/m(近似值) 。
真空介电常数,又称为真空电容率,或称电常数,是一个常见的电磁学物理常数,符号为ε0 。在国际单位制里,真空介电常数的数值为:ε0=8.854187817×10-12F/m(近似值) 。
自由空间(free space)是一个理想的参考状态,可以趋近,但是在物理上是永远无法达到的状态 。可实现真空有时候被称为部分真空(partial vacuum),意指需要超低气压,但超低气压并不是近似自由空间的唯一条件 。
与经典物理内的真空不同,现今时代的物理真空意指的是真空态(vacuum state),或量子真空 。这种真空绝对不是简单的空无一物的空间 。因此,自由空间不再是物理真空的同义词 。若想要知道更多细节,请参阅条目自由空间和真空态 。
真空中的电容率真空电容率
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审阅专家 李嘉骞
真空电容率是MKSA有理制(国际单位制的电磁学部分)中引入的一个有量纲的常量 ,又称真空介电常量 ,表为ε0,在国际单位制中,ε0=8.854187817×10^(-12)F/m 。
中文名
真空电容率
外文名
permittivity of free space
别名
真空介电常量
符号
ε0
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可实现真空和自由空间参阅
简介
真空电容率,又称为真空介电系数,或电常数,是一个常见于电磁学的物理常数,符号为ε0 。ε0和真空磁导率μ0以及电磁波在真空传播速率c之间的关系为
。真空平行板电容器的电容为C=εS/d,若取S为单位面积(S=1),d为单位距离(d=1),则C=ε=ε0,真空电容率的名称即源于此 。
学术界常遇到一个错误的观点,就是认为真空电容率ε0是一个可实现真空的一个物理性质 。正确的观点应该为,ε0是一个度量系统常数,是由国际公约发表和定义而产生的结果 。ε0的定义值是由光波在参考系统的光速或基准(benchmark)光速的衍生而得到的数值 。这参考系统称为自由空间,被用为在其它各种介质的测量结果的比较基线 。可实现真空,像外太空、超高真空(ultra high vacuum)、量子色动真空(QCD vacuum)、量子真空(quantum vacuum)等等,它们的物理性质都只是实验和理论问题,应与ε0分题而论 。ε0的含义和数值是一个度量衡学(metrology)问题,而不是关于可实现真空的问题 。为了避免产生混淆,许多标准组织现在都倾向于采用电常数为ε0的名称 。[1]
可实现真空和自由空间
自由空间(free space)是一个理想的参考状态,可以趋近,但是在物理上是永远无法达到的状态 。可实现真空有时候被称为部分真空(partial vacuum),意指需要超低气压,但超低气压并不是近似自由空间的唯一条件 。
与经典物理内的真空不同,现今时代的物理真空意指的是真空态(vacuum state),或量子真空 。这种真空绝对不是简单的空无一物的空间 。因此,自由空间不再是物理真空的同义词 。若想要知道更多细节,请参阅条目自由空间和真空态 。
对于为了测量国际单位的数值,而在实验室制成的任何部分真空,一个很重要的问题是,部分真空是否可以被满意地视为自由空间的实现?还有,我们必须怎样修正实验的结果,才能使这些结果适用于基线?例如,为了弥补气压高于零而造成的误差,科学家可以做一些修正 。
若想知道怎样才能制成优良的部分真空,请参阅条目超高真空(ultra high vacuum)和自由空间 。
请注意,这些缺陷并不会影响真空电容率ε0的意义或数值 。ε0是个定义值,是由国际标准组织,通过光速和真空磁导率的定义值而衍生的 。[1]
真空电容率的定义是什么?真空电容率
vacuum,permittivity
of
mksa有理制(国际单位制的电磁学部分)中引入的一个有量纲的常量
。又称真空介电常量
[1]
,表为ε0,在国际单位制中,ε0=8.854187817×10-12f/m 。
ε0和真空磁导率μ0以及电磁波在真空传播速率c之间的关系为
(见光速) 。真空平行板电容器的电容为,若取s为单位面积,d为单位距离,则c=ε0,真空电容率的名称即源于此 。
真空电容率公式首先纠正一下,k=1/4πε0,ε0为真空电容率,高中课本上的C=εs/4πkd中的ε实际上是εr,叫做该介质的相对电容率,所以课本上导出的公式实际上是这样的,C=ε0εrs/d,而用ε=ε0εr代替,这样推导就没有问题了 。
真空介电常数是什么?真空介电常数,又称为真空电容率,或称电常数,是一个常见的电磁学物理常数,符号为 ε0 。在国际单位制里,真空介电常数的数值为,ε0= 8. 854187817 × 10-12 F/ m 。