سماحية الفراغ

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

سماحية الفراغ أو سماحية الفراغ الكهربية في الفيزياء (بالإنجليزية:vacuum permittivity ) هي أحد الثوابت الطبيعية تربط وحدات الشحنة الكهربية بالقوة الناشئة عنها والمسافة من الشحنة . يرمز لسماحية الفراغ الكهربية بالرمز ε0 . [1]

وعلى سبيل المثال ، تبلغ القوة بين شحنتين كهربتين موجودتين في الفراغ طبقا لقلانون كولوم :

\ F_C = \frac{1} {4 \pi \varepsilon_0} \frac{q_1 q_2} {r^2}

حيث:

q1 و q2 الشحنتان الكهربيتان,
r المسافة بين الشحنتين.

وبالمثل تظهر سماحية الفراغ الكهربية في معادلات ماكسويل التي تصف خواص المجال الكهربائي و المجال المغناطيسي و الأشعة الكهرومغناطيسية وتصف العلاقة بينهم وبين مصدر كل منهم .

وتعرف سماحية الفراغ ε0 طبقا ل نظام الوحدات الدولي بالمعادلة :

 \varepsilon_0 =\frac {1}{\mu_0 c_0^2}

= 8.854...×10−12 أمبير ·ثانية/(فولت·متر) = 8.854 ...×10−12 فاراد/متر

حيث :

c0 سرعة الضوء في الفراغ
0μ نفاذية الفراغ المغناطيسية .

[2]

قيمة ε0[عدل]

قيمة ε0 محددة بالعلاقة :

 \varepsilon_0 =\frac {1}{\mu_0 c_0^2}

حيث c0 سرعة الضوء في الفراغ ووحدتها متر/ثانية. [3]

μ0 ثابت يسمى ثابت المغناطيسية أو نفاذية الفراغ.

ونظرا لأن مقدار μ0 محدد ب:

4π × 10−7 H m−1

[4] وc0 لها القيمة المعرفة ب 299.792.458  متر·ثانية−1,[5]

أي : 4π × 10−7 هنري متر−1,


ينتج عن ذلك أن قيمة ε0 تساوي بالتقريب :

ε0 ≈ 8.854... × 10−12 فاراد·متر−1

(أو أمبير2·ثانية4·كيلوجرام−1·متر−3 طبقا لوحدات نظام الوحدات الدولي

أو كولوم2·نيوتن−1·متر−2

أو كولوم·فولت−1·متر−1 باستخدام نظام الوحدات الدولي ) .[2][6]

تاريخ وحدة السماحية[عدل]

عندما تقرر استخدام تعريف جديد للأمبير ليحدد عدد ثابت من الشحنات الأولية التي تعبر مقطع ( في سلك ) في الثانية ,[7] فكان من تبعات ذلك تحديد جديد لقيمة سماحية الفراغ الكهربية . ولذلك فقد اختير تعريفها بالمعادلة :

 \varepsilon_0 =\frac {e^2}{2\alpha h c_0}

حيث :

e الشحنة الأولية ,
α ثابت البناء الدقيق
h ثابت بلانك.

بحيث يكون مقدار عدم الدقة للثابت مساويا لنفس مقدار عدم الدقة لثابت البناء الدقيق ، والذي يبلغ : 6.8×10−10.[2]

المراجع[عدل]

  1. ^ "= electric constant". Electropedia: International Electrotechnical Vocabulary (IEC 60050). Geneva: International Electrotechnical Commission. اطلع عليه بتاريخ 2010-04-02= .
  2. ^ أ ب ت Mohr، Peter J.؛ Taylor, Barry N.; Newell, David B. (2008). "CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2006". Rev. Mod. Phys. 80: 633–730. doi:10.1103/RevModPhys.80.633.  Direct link to value..
  3. ^ Quote from NIST: "The symbol c_0 (or sometimes simply c) is the conventional symbol for the speed of light in vacuum. " See NIST Special Publication 330, p. 18
  4. ^ See the last sentence of the NIST تعريف الأمبير.
  5. ^ See the last sentence of the NIST definition of meter.
  6. ^ A summary of the definitions of c0, μ0 and ε0 is provided in the 2006 CODATA Report: CODATA report, pp. 6-7
  7. ^ "= Recommendation E1". Report of the 25th meeting (15–16 March 2007), Consultative Committee for Electricity and Magnetism (CCEM). Sèvres, France: International Bureau for Weights and Measures= .

انظر أيضا[عدل]

Science.jpg هذه بذرة مقالة عن الفيزياء تحتاج للنمو والتحسين. ساهم في إثرائها بالمشاركة في تحريرها.