Was ist die Vakuumpermittivität?

Die Vakuumpermittivität ist eine physikalische Konstante, die den idealen Wert der absoluten dielektrischen Permittivität eines klassischen Vakuums angibt. Sie wird auch als Permittivität des freien Raums oder elektrische Konstante bezeichnet und hat einen Wert von ungefähr 8,854 E-12 Farad pro Meter.

Die Permittivität des Vakuums verbindet die Konzepte der mechanischen Messungen mit denen der elektrischen Ladungen. Die Konstante wird im Coulomb-Gesetz verwendet, um die Kraft zu berechnen, die von zwei voneinander getrennten elektrischen Ladungen erfahren wird. Mit zunehmendem Abstand zwischen den beiden Ladungen nimmt die zwischen ihnen wirkende Kraft ab. Die Vakuumpermittivität erscheint auch als Teil der Maxwell-Gleichungen, die magnetische und elektrische Felder mit ihren jeweiligen Quellen in Beziehung setzen.

Der Wert der Vakuumpermittivität kann aus der Lichtgeschwindigkeit und einer anderen Konstanten, der Permeabilität des freien Raums, berechnet werden. Die Vakuumpermittivität wird als Kehrwert des Produkts aus dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit und der Permeabilität des freien Raums berechnet. Die Formel für diese Beziehung lautet e0 = 1 /(c^2 x u0), wobei "e0" die Permittivität des Vakuums, "c" die Lichtgeschwindigkeit und "u0" die Permeabilität des freien Raums ist.

Der Ursprung des Konzepts der Vakuumpermittivität geht auf Experimente des französischen Physikers Charles-Augustin de Coulomb zurück, der eine Arbeitsdefinition von anziehenden und abstoßenden elektrostatischen Kräften entwickelte.