真空介電常數和真空磁導率是怎麼定義的

時間 2021-08-16 13:08:59

1樓:貓達

真空磁導率

**於畢奧-薩斐爾定律(這裡面用到了立體角),加上一點微積分和大學電磁學的知識就得到了麥克斯韋方程組的安培環路定理

真空介電常數

**於庫侖定律,加上一點微積分和大學電磁學的知識就得到了麥克斯韋方程組的高斯定理。

而麥克斯韋方程組的解表明了真空介電常數乘以真空磁導率就等於一個常數,其值約等於8.99乘10的16次方。這個證據和其他一些證據揭示了電磁波的存在以及暗示了電磁波和光的關係,這是一個很美的關係,是關於球座標系下對空間方位角的積分還有光速的一個換算關係。

這兩個常量跟源無關,是真空中光速以及空間立體角的性質,因此真空介電常數和真空磁導率只適用於真空(理論上的真空,如果需要更精確的值,應當將光速換成299792458m/s)。如果不那麼追求精度,通常這兩個常數也用於空氣。如果需要深入瞭解其中的原因,可以翻看《電磁學》(趙凱華,陳熙謀)或《電動力學》。

2樓:柴夏出昭

真空介電常數

英文名稱:permittivity

ofvacuum

說明:又稱絕對介電常數。符號為εo。等於8.854187817…×10-12法/米。它是導自真空磁導率和光在真空中速度的一個無誤差常量。

真空磁導率(公式是**的形式)

為什麼真空介電常數乘真空磁導率 的倒數

3樓:匿名使用者

其主要包括四個方程式,回然後再答補充三個描述介質的方程式,總共7個方程式。

根據公式

,所得出的光速值為2.9979×10^8 m*s^(-1),這個值和光速的實測值非常接近,

在2023年國際計量大會決定採用的真空中光速值為2.99792458×10^8 m*s^(-1)。

c為光速;

為真空的磁導率=4π×10^(-7) n/a^2。

所以,這種數學表示方式是根據麥克斯韋電磁方程組推匯出來的。

問達人關於真空介電常數和真空磁導率的問題

4樓:

介電常bai數(permittivity,ε)和磁化du率(susceptibility,χ)是反應zhi放入電場/磁場中的介質受dao影響發生極化/磁化內的程度。

u0c0 = 1/c^容2 其實是maxwell方程在真空中的一個解,不但驗證了光是電磁波,而且也解釋了光是如何傳播的。

相對磁導率=介質磁導率/真空磁導率 相對介電常數=介質的介電常數/真空介電常數 請問兩者的關係?

5樓:麗麗的笨蛋

一個是材料的介電性質,一個是材料的磁導率,只與材料本身性質有關,無實際聯絡

6樓:匿名使用者

可以的什麼意思啊

現行教材第二冊第110頁 "介電常數"(絕對介電常數ε)定義: 電容器極板間充滿電介質時, 電容增大的倍數叫做電介質的介電常數,用ε表示 並且明確其單位是f·m-1(定義). 人教版高階中學試驗課本《物理》第二冊第24頁 "介電常數"(相對介電常數εr)定義:

電容器極板間充滿某種電介質時, 電容增大到的倍數,叫做這種電介常數, 也用ε表示,沒有單位(定義2). 參考資料: 這裡有詳細地說明哦 ^-^

物理裡光速、真空磁導率和真空介電常數這3個物理量有啥關係?

7樓:問路溫馨

後兩者的乘積開根號再取倒數就等於真空中的光速

為什麼真空電容率和磁導率的乘積為1/c^2,和相對論有什麼關係?求大神講解,求過程

8樓:立言與徳

光速和電磁的關係在j. c. maxwell之前就已經在實驗上被發現了。

我們國內的教材因為拘泥於國際單位制的原因,沒法很好地揭示這段有趣的歷史。實際上,在電磁學裡有多種單位制,而且有些單位制比國際單位制還好。在2023年,w.

e. weber 和 r. kohlrausch 用萊頓瓶去測量電磁單位制和靜電單位制中電量的單位換算時,發現其比值(也就是真空電容率和磁導率乘積倒數的平方根)和當時已知的光速很接近[1,2],這就在電磁學和光速之間建立了神祕的聯絡。

沒幾年,j. c. maxwell就建立了電動力學,推匯出了電磁波的波動方程,表明電磁波的傳播速率就是真空電容率和磁導率乘積的倒數再開平方。

聯絡到 weber 他們的測量結果,j. c. maxwell 立即斷言,光就是一種電磁波[3]。

j. c. maxwell 在有生之年沒有看到實驗證實電磁波的存在,宣稱光是一種電磁波,既是一種預言,又是抓救命稻草的無奈之舉。

他死後不久,h. hertz 就用實驗證實,電磁波確實存在。這樣,maxwell 關於光是電磁波的斷言就更可接受了。

為什麼說「更可接受」呢?如果真正意義上的電磁波一直找不到,你覺得大家能信服光是電磁波這種說法嗎?大家只會笑笑而已。

找到了電磁波,大家就要認真對待 maxwell 的說法了。

它和相對論的關係是這樣的:

j. c. maxwell 去世後,電動力學並沒有停止發展。

當時是物理和化學大發展的時期,各種化學元素、射線、光譜等新現象層出不窮。以 h. a.

lorentz 為代表的物理學家用 maxwell 理論**物質構成,同時也在思考 maxwell 理論的正確性,因為 maxwell 留給物理學一個很大的困惑:按照 maxwell 理論,電磁波(大家基本上承認光就是電磁波)的傳播速率是一個常量 c。那就是說,對於同一個電磁波,無論在哪個參照系中看,傳播速率都是 c,這怎麼可能?

這個問題迫使物理學家作選擇題:(1) maxwell 理論是徹頭徹尾錯誤的,(2) maxwell 只在某個參照系中成立,(3) maxwell 理論在所有慣性系中都對,但是我們對於時間、空間、慣性系的看法要變。當時 lorentz 在 (2) 和 (3) 之間搞了一個折衷,弄出了 lorentz 變換。

直到 1905 年,a. einstein 才徹底地選擇了 (3).

實際上,沒有多少物理學家願意選擇 (1)。所以,即使沒有什麼光行差現象,沒有什麼 michelson-morley 干涉實驗,僅僅從理論上出發,狹義相對論的出現也是必然的,只是時間早晚的問題而已。

參考文獻:

[1] m. born (大名鼎鼎的玻恩) and e. wolf, principles of optics, 7th ed.

, 1.2 節,p.12.

與 [2] 中說法有所不同的是,born 和 wolf 說測量的是電容單位的比值。兩種說法其實差不多,因為電容量是電量和電壓的比值。

[2] wikipedia, "light speed" 條。

[3] 同 [1], 其中的 historical introduction, p.***.

9樓:

真空中的電容率和磁導率是麥克斯韋方程組中唯二的兩個常數

真空中的麥氏方程組可以約化為一個波動方程,其中對應波速的常數項自然可由上述兩個常數給出,稍微推一下就有你寫出來的那個關係

麥克斯韋推出這個速度時並不知道電磁波就是光,但是後來發現這樣算出來的速度和當時測量到的光速一致,光是電磁波是後來才知道的。

和相對論的關係可以看我以前的這個回答

具體推導

光速和真空磁導率以及真空介電常數有什麼關係? 10

10樓:清晨在雲端

磁導率,英文名稱:magnetic permeability,表徵磁介質磁性的物理量。表示在空間或回在磁芯空間中的線圈流過答

電流後,產生磁通的阻力或是其在磁場中導通磁力線的能力。其公式μ=b/h 、其中h=磁場強度、b=磁感應強度,常用符號μ表示,μ為介質的磁導率,或稱絕對磁導率。[1]

為什麼真空電容率和磁導率的乘積為1 c 2,和相對論有什麼關係?求大神講解,求過程

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