Номер 5, страница 240 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

5. Что такое электрическая постоянная?

5. Электрическая постоянная, также известная как диэлектрическая проницаемость вакуума, — это фундаментальная физическая константа. Она характеризует электрические свойства вакуума и является коэффициентом пропорциональности во многих законах электромагнетизма.

Обозначается электрическая постоянная символом $ε_0$.

Основная роль этой константы — связывать величины, описывающие электрическое поле, с порождающими его электрическими зарядами. Она показывает, насколько "легко" вакуум позволяет силовым линиям электрического поля распространяться.

Электрическая постоянная входит, например, в закон Кулона, который определяет силу $\text{F}$ взаимодействия между двумя точечными зарядами $q_1$ и $q_2$ на расстоянии $\text{r}$ друг от друга в вакууме:

$F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}$

Коэффициент пропорциональности $\text{k}$ в системе СИ выражается через электрическую постоянную следующим образом:

$k = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0}$

Таким образом, закон Кулона в полной форме выглядит так:

$F = \frac{1}{4\pi\varepsilon_0} \frac{|q_1 q_2|}{r^2}$

Численное значение электрической постоянной в системе СИ:

$ε_0 \approx 8.8541878128 \times 10^{-12}$ Ф/м (фарад на метр).

Электрическая постоянная также связана со скоростью света в вакууме $\text{c}$ и магнитной постоянной $μ_0$ фундаментальным соотношением, вытекающим из уравнений Максвелла:

$c = \frac{1}{\sqrt{\varepsilon_0 \mu_0}}$

Это уравнение показывает глубокую связь между электричеством, магнетизмом и скоростью света.

Ответ: Электрическая постоянная ($ε_0$) — это фундаментальная физическая константа, которая является мерой отклика вакуума на воздействие электрического поля и входит в качестве коэффициента в основные уравнения электростатики и электродинамики, связывая электрические заряды с создаваемыми ими полями и силами.