Warum sind die elektrischen und magnetischen Konstanten dort, wo sie sind?

ε 0 , die elektrische Permittivität und μ 0 , die magnetische magnetische Permeabilität wurden in die Coulomb-Konstante und die Ampere-Konstante eingeführt, um Einheiten und Größen in das Coulomb-Gesetz bzw. das Ampere-Kraft-Gesetz zu bringen.

Aber die Coulomb-Konstante ist: 1 / 4 π ε 0 während die Ampere-Konstante ist: μ 0 / 4 π .

Warum sind diese "Korrekturfaktoren" ( ε 0 Und μ 0 ) wurden in der einen Konstante im Nenner und in der anderen Konstante im Zähler eingeführt?

Der Wert von ε 0 , ist die elektrische Permittivität des freien Raums: 8.8 × 10 12 , und der Wert von μ 0 , ist die magnetische Permeabilität des freien Raums: 4 π × 10 7 .

Beide Werte sind kleiner als 1.

Also, während die Anwesenheit von ε 0 im Nenner macht den Wert aus E größer als D , das Vorhandensein von μ 0 im Zähler macht den Wert von B kleiner als H . (Schauen Sie sich die Ausdrücke an:

E = D / ε 0 Und B = H μ 0
)

Wieso ist es so?

Mögliche Duplikate: physical.stackexchange.com/q/128292/2451 und Links darin.

Antworten (2)

Eine Kombination aus historischem Zufall und einer Eigenart experimenteller Praxis. Es ist einfacher zu messen E als D , Und H als B . So lauten die konstitutiven Beziehungen für elektromagnetische Felder in Materie D = ϵ E Und B = μ H , wobei Sie in beiden Fällen das leichter zu messende Feld mit einer Konstanten multiplizieren, um das schwerer zu messende Feld zu erhalten. Es gibt keinen guten theoretischen Grund dafür. Tatsächlich arbeiten Theoretiker oft in Heaviside-Lorentz-Einheiten, wo ϵ 0 Und μ 0 sind beide gleich 1 , also taucht dieses Problem nicht auf.

Wie ist H einfacher zu messen als B? Wir können B einfach mit dem Biot-Savart-Gesetz messen, wie können wir H einfacher messen?
@Hisab Sie können nicht direkt messen B (oder etwas anderes) mit dem Biot-Savart-Gesetz. Mit "messen" meine ich, irgendwo ein Magnetometer anzubringen und daraus das Feld abzulesen.
Wie wird H gemessen?

Meiner Meinung nach sind diese beiden Konstanten mit Licht verbunden. Die Lichtgeschwindigkeit ergibt sich aus der Gleichung Quadratwurzel (1/Mew-Knoten × Epsilon-Knoten). Bei der Berechnung der Kräfte fand der Wissenschaftler heraus, dass es immer einen Faktor von 4pie und die oben genannten Konstanten gab. Also wurden sie eingeführt.