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]

سماحية الفراغ

قيمة ε0

قيمة ε0 محددة بالعلاقة :

ε0=1μ0c02

حيث c0 سرعة الضوء في الفراغ ووحدتها متر/ثانية. [2]

μ0 ثابت يسمى ثابت المغناطيسية أو نفاذية الفراغ.

ونظرا لأن مقدار μ0 محدد ب:

4π × 10−7 H m−1

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

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 ) .[5][6]

علاقته بقانون كولوم

يعطي قانون كولوم العلاقة بين القوة بين شحنتين كهربائيتين كالآتي:

F12=kq1q2r122r12r12

حيث ان :

  • F12:القوة المتبادلة بين الشحنتي بوحدة نيوتن.
  • q1:قيمة الشحنة الأولى بوحدة كولوم.
  • q2:قيمة الشحنة الثانية بوحدة كولوم.
  • r12:متجه الوحدة وقيمته تساوي واحد واتجاهه من الشحنة الأولى إلى الشحنة الثانية.
  • r12:المسافة بين الشحنتين بوحدة متر.

وقد بينت معادلات ماكسويل فيما بعد أن ثابت كولوم k مرتبط بثابت المجال الكهربائي بالعلاقة:

k=14πε0

ويمكن حسابها بالتعويض في المعادلة، فنحصل على :

k=μ0c024π=c02107VsAm8,987551787109VmAs

تاريخ وحدة السماحية

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 :

ε0=e22αhc0

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.[5]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ "Electropedia: International Electrotechnical Vocabulary (IEC 60050)". Geneva: International Electrotechnical Commission. مؤرشف من الأصل في 2023-05-11. اطلع عليه بتاريخ 2010-04-02= {{استشهاد بدورية محكمة}}: الاستشهاد بدورية محكمة يطلب |دورية محكمة= (مساعدة) والوسيط |الفصل= تم تجاهله (مساعدة).
  2. ^ Quote from NIST: "The symbol c0 (or sometimes simply c) is the conventional symbol for the speed of light in vacuum. " See NIST Special Publication 330, p. 18 [وصلة مكسورة] نسخة محفوظة 22 يونيو 2017 على موقع واي باك مشين.
  3. ^ See the last sentence of the NIST تعريف الأمبير. نسخة محفوظة 04 يوليو 2017 على موقع واي باك مشين.
  4. ^ See the last sentence of the NIST definition of meter. نسخة محفوظة 22 مايو 2018 على موقع واي باك مشين.
  5. ^ أ ب Mohr، Peter J. (2008). "CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2006" (PDF). Rev. Mod. Phys. ج. 80: 633–730. DOI:10.1103/RevModPhys.80.633. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |coauthors= تم تجاهله يقترح استخدام |author= (مساعدة) Direct link to value..
  6. ^ A summary of the definitions of c0, μ0 and ε0 is provided in the 2006 CODATA Report: CODATA report, pp. 6-7 نسخة محفوظة 23 ديسمبر 2016 على موقع واي باك مشين.
  7. ^ "Report of the 25th meeting (15–16 March 2007), Consultative Committee for Electricity and Magnetism (CCEM)" (PDF). Sèvres, France: International Bureau for Weights and Measures. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2012-03-02= {{استشهاد بدورية محكمة}}: الاستشهاد بدورية محكمة يطلب |دورية محكمة= (مساعدة) والوسيط |الفصل= تم تجاهله (مساعدة).