Elektriskā konstante

Elektriskā konstante ir fizikāla konstante un skalārs lielums, kas tiek izmantots elektromagnētisma likumu izteiksmēs.

Tā tiek apzīmēta ar ${\displaystyle \varepsilon _{0}$, un tās vērtība ir 8,854 187 817... ·10⁻¹² F/m.

Elektriskā konstante dažādu lielumu aprēķināšanā

Konstante un dielektriskā caurlaidība

Relatīvā dielektriskā caurlaidība ${\displaystyle \varepsilon _{r}$ ir katram dielektriķim raksturīgs bezdimensionāls lielums (skaitlis bez mērvienības, kas rāda, cik reizes dielektriķi samazinās elektriskā lauka intensitāte).

Absolūtā dielektriskā caurlaidība ${\displaystyle \varepsilon =\varepsilon _{0}\varepsilon _{r}$. ^[1]

Konstante un Kulona likums

Kulona spēku ${\displaystyle F}$ aprēķina šādi: ${\displaystyle F={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{0}\varepsilon _{r}{\frac {q_{1}q_{2}{r^{2}$, kur ${\displaystyle \pi }$ ir pī, ${\displaystyle q_{1}$ un ${\displaystyle q_{2}$ ir punktveida lādiņi, ${\displaystyle r}$ ir attālums starp lādiņiem. ^[1]

Konstante un elektriskā lauka intensitāte

Izmantojot Kulona likumu, nosaka punktveida lādiņa elektriskā lauka intensitāti ${\displaystyle E={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{0}\varepsilon _{r}{\frac {q}{r^{2}$, kur ${\displaystyle q}$ ir elektriskā lauka avota lādiņš.

Elektriskā konstante Gausa teorēmā: ${\displaystyle N={\frac {q}{\varepsilon _{0}$, kur ${\displaystyle N}$ ir elektriskā lauks intensitātes plūsma, ${\displaystyle q}$ ir elektriskā lauka avota lādiņš.

Bezgalīgas, pa virsmu vienmērīgi uzlādētas plaknes elektriskā lauka intensitāte ${\displaystyle E={\frac {\sigma }{2\varepsilon _{0}\varepsilon _{r}$, kur ${\displaystyle \sigma }$ ir virsmas lādiņa blīvums. ^[1]

Konstante un lādiņa potenciālā enerģija

Lādiņa potenciālā enerģija ${\displaystyle W={\frac {qq_{0}{4\pi \varepsilon _{0}\varepsilon r}$, kur ${\displaystyle q}$ ir elektriskā lauka avota lādiņš, ${\displaystyle q_{0}$ ir lādiņš, kas atrodas laukā. ^[1]

Konstante un lauka potenciāls

Lauka potenciāls ${\displaystyle \varphi ={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{0}\varepsilon _{r}{\frac {q}{r}$. ^[1]

Konstante un kapacitāte

Plakņu kondensatora kapacitāte ${\displaystyle C={\frac {\varepsilon _{0}\varepsilon _{r}S}{d}$, kur ${\displaystyle S}$ ir kondensatora klājuma laukums, ${\displaystyle d}$ ir attālums starp kondensatora klājumiem.

Sfēriska kondensatora kapacitāte ${\displaystyle C={\frac {\varepsilon r_{1}r_{2}{r_{2}-r_{1}$, kur ${\displaystyle r_{1}$ un ${\displaystyle r_{2}$ ir divu kondensatoru veidojošo sfēru rādiusi.

Cilindriska kondensatora kapacitāte ${\displaystyle C={\frac {\varepsilon l}{2\ln {\frac {r_{2}{r_{1}$, kur ${\displaystyle r_{1}$ un ${\displaystyle r_{2}$ ir divu kondensatoru veidojošo cilindru rādiusi, ${\displaystyle l}$ ir cilindru augstums. ^[1]

Elektriskā konstante un magnētiskā konstante

Elektrisko konstanti un magnētisko konstanti ${\displaystyle \mu _{0}$ saista šāda sakarība: ${\displaystyle c={\frac {1}{\sqrt {\varepsilon _{0}\mu _{0}$, kur ${\displaystyle c}$ ir gaismas ātrums. ^[1]

Atsauces