Costante dielettrica del vuoto

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1leftarrow blue.svgVoce principale: Permittività elettrica.

La costante dielettrica del vuoto o permittività elettrica del vuoto è la permittività elettrica caratteristica del vuoto, in cui è nulla la suscettività elettrica e non vi è alcun fenomeno di polarizzazione.

Il suo valore è:

che è molto simile a quello della permittività dell'aria.

Utilizzo[modifica | modifica wikitesto]

La costante dielettrica del vuoto mette in relazione diverse grandezze fisiche meccaniche ed elettromagnetiche.

Ad esempio, la forza che si esercita tra due cariche elettriche puntiformi e poste in un mezzo elettricamente omogeneo, isotropo e lineare, alla distanza l'una dall'altra è espressa dalla legge di Coulomb:

dove dipende dalla costante dielettrica del mezzo in cui le cariche sono immerse secondo la relazione . Adottando sistema di unità SI, nel vuoto (e praticamente anche nell'aria) il coefficiente assume il valore:[1][2]

In un mezzo isolante diverso dall'aria il coefficiente ha la formula:

dove è la permittività elettrica relativa. Il prodotto si indica con e viene detto costante dielettrica del mezzo.

La costante risulta tuttavia difficilmente determinabile numericamente facendo ricorso alla legge di Coulomb. Più frequentemente il suo valore è misurato utilizzando la relazione che definisce la capacità elettrica dei condensatori ad armature piane posti nel vuoto (teoricamente di superficie infinita per evitare effetti di bordo):

in cui è l'area di ciascuna delle due armature e la distanza che le separa.

Velocità della luce[modifica | modifica wikitesto]

La permittività elettrica del vuoto è significativamente presente nel contesto delle equazioni di Maxwell, da cui discende la seguente equazione che fornisce la velocità di propagazione c delle onde elettromagnetiche nel vuoto:

dove:

è la permeabilità magnetica. Sostituendo i valori numerici arrotondati si ottiene:

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ CODATA Value: electric constant. Physics.nist.gov. Retrieved on 2010-09-28.
  2. ^ Coulomb's constant, Hyperphysics

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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