Constanta lui Coulomb

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Jump to navigation Jump to search

Constanta lui Coulomb, sau constanta forței electrice, sau constanța electrostatică (notată ke) este o constantă de proporționalitate în ecuațiile electrodinamicii. A fost numită după fizicianul francez Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806), care a introdus legea lui Coulomb.

Valoarea constantei[modificare | modificare sursă]

Constanta lui Coulomb este constanta de proporționalitate din legea lui Coulomb,

unde êr este un vector unitate în direcția r, iar

unde α este constanta structurii fine, c0 este viteza luminii, ħ este constanta Planck redusă, și e este sarcina elementară.[1] În SI:

,

Această formulă poate fi calculată din legea lui Gauss⁠(d),

\oiint

Luând această integrală pentru o sferă de rază r, din jurul unei sarcini punctiforme, constatăm că punctele câmpului electric sunt întotdeuna radiale spre exterior și este normal pentru diferite elemente de pe suprafața sferei, și de asemenea sunt constante pentru toate punctele echidistante față de sarcina punctiformă.

\oiint

Observând că E = F/Q pentru unele sarcini test q,

În sistemele moderne de unități de măsură, constanta Coulomb ke este o constantă exactă, în unități Gauss⁠(d) ke = 1, în unități Lorentz–Heaviside⁠(d) (de asemenea, numite unități raționalizate) ke = 1/ și în SI ke = 1/ε0, unde permitivitatea vidului⁠(d) ε0 = (μ0c02)−18.85418782×10−12 F m−1, viteza luminii în vid c0 este 299792458 m/s, în permeabilitatea vidului⁠(d) μ0 este 4π×10-7 H m−1,[2] așa că[3]

Utilizarea constantei lui Coulomb[modificare | modificare sursă]

Constanta lui Coulomb este utilizată în multe ecuații electrice, deși este uneori exprimată ca fiind produsul constantei permitivității vidului⁠(d):

.

Constanta lui Coulomb apare în multe expresii, incluzând următoarele:

Legea lui Coulomb:

.

Energia potențială electrică:

.

Câmp Electric:

.

Vezi și,[modificare | modificare sursă]

Referințe[modificare | modificare sursă]

  1. ^ Tomilin, K. (). „Fine-structure constant and dimension analysis”. European Journal of Physics⁠(d). 20 (5): L39–L40. Bibcode:1999EJPh...20L..39T. doi:10.1088/0143-0807/20/5/404. 
  2. ^ CODATA Value: electric constant.
  3. ^ Coulomb's constant, Hyperphysics

Legături externe[modificare | modificare sursă]

  • Constanta lui Coulomb pe Google Books — Fizică fenomenologică - Compendiu (volumul I) de Nicolae Sfetcu
  • Constanta lui CoulombElasticitate liniară - Introducere matematică în statica solidului elastic de Liviu Solomon