Diskussion:Elektrische Feldkonstante

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Die Eigenschaft elektrischer Felder im Vakuum...

...wird nach meinem Verständnis von den homogenen Maxwellgleichungen bestimmt. Eine einzelne Konstante kann hier nicht viel ausrichten. Die Vorversion des Einleitungssatzes hat mir daher besser gefallen. --Zipferlak 22:51, 18. Feb. 2010 (CET)

Wie du dem Bearbeitungskommentar entnehmen kannst, versuche ich, die Artikel zur Elektrischen Feldkonstante und zur Magnetischen Feldkonstante einander anzugleichen. In dieser Änderung hat "eine verdiente IP" (du bist der aus der Redaktion, der sie auch meist erkennt) diese Ausdrucksweise eingebracht. Dein Kommentar hat aber etwas. Hmm. Die Vorversion mit "wird notiert" ist aber sicher auch nicht besonders, denn da definiert der erste Satz nichts (außer der Schreibweise), eine Überleitung mit Komma auf "gibt das Verhältnis der elektrischen Flussdichte zur elektrischen Feldstärke im Vakuum an" ist recht dünn, denn eps-0 tritt ja auch im Coulomb-Gesetz prominent in Erscheinung. Hmm.

Ich stimme deiner Kritik zu, kritisiere aber gleichermaßen die Vorversion.

Idee: ...welche die Eigenschaften elektrischer Felder im Vakuum kennzeichnet ? Kein Einstein 23:11, 18. Feb. 2010 (CET)

Man kann die beiden Artikel auch in anderer Richtung einander angleichen. Ich habe mich an der französischen Artikelversion orientiert. Die Definition "ist eine physikalische Konstante" reicht m.E. auch; analog zur Definition "ist ein polnischer Maler" in Personenartikeln. Die genauere Spezifikation kommt in den Folgesätzen. --Zipferlak 23:26, 18. Feb. 2010 (CET)

Klar geht die Angleichung auch vice versa. Ich stelle mir unter dem ersten Satz mehr vor als "ist eine physikalische Konstante", das ist mir einfach zu dünn, eps-0 verdient imho eine klarere Charakterisierung (ich denke da an Beispiele wie Kraft und Elektrische Ladung und...), das ist aber sicher eine Geschmacksfrage. en.wp (und nl.wp, sv.wp) bringen als Kennzeichnung die Verknüpfung von elektrischer Ladung mit mechanischen Größen. Wäre das etwas? Zur Not schlage ich vor, dass der nächstbeste Physiker seinen Senf dazugibt und diese Version dann in Ordnung geht (wie gesagt, das ist weitgehend Geschmackssache). Kein Einstein 23:43, 18. Feb. 2010 (CET)

In "Kraft" und in "Elektrische Ladung" steht noch die Zuordnung zu einem Sachgebiet, Wie wäre es also mit "...ist eine physikalische Konstante aus der Elektrodynamik" ? --Zipferlak 23:49, 18. Feb. 2010 (CET)

Das Coulomb-Gesetz gehört imho nicht zur E-Dynamik. Auch ${\vec {D}}=\varepsilon _{0}{\vec {E}}$ nicht. "...ist eine physikalische Konstante aus der Elektrizitätslehre" ist dann so etwas wie ein "Maler aus Polen". Wie gesagt, ich warte noch auf den dritten Physiker, ansonsten ist mir das nicht zu wichtig. Kein Einstein 23:58, 18. Feb. 2010 (CET)

Meinst Du wirklich ? Wikipedia ist da anderer Meinung: "Das coulombsche Gesetz bildet die Basis der Elektrostatik"; "die Elektrostatik ist ein Teilgebiet der Elektrodynamik". --Zipferlak 00:13, 19. Feb. 2010 (CET)

Ach (ist es wirklich schon so spät? - offensichtlich ist das nicht meine beste Arbeitszeit). Natürlich ist die Elektrostatik ein Teilgebiet der E-Dynamik. Aber Coulomb und ${\vec {D}}=\varepsilon _{0}{\vec {E}}$ ist eben der E-Statik zugehörig, das wollte ich aussagen. Wie gesagt, ich warte noch auf den dritten Physiker, ansonsten ist mir das nicht zu wichtig. Kein Einstein 00:21, 19. Feb. 2010 (CET)

Vernünftige Uhrezeit - (hoffentlich) vernünftige Idee. Ich habe in Analogie zu Kraft und Elektrische Ladung (besser kann ich es halt nicht... ;-)) eine Formulierung gewählt, die deiner Kritik (genug?) Rechnung trägt. Etwaige Änderungen durch dich oder eine(n) andere(n) Physiker(in) werde ich aber gelassen erdulden. Grüße, Kein Einstein 10:50, 19. Feb. 2010 (CET)

Das Attribut "wichtige Rolle" würde ich nicht überstrapazieren und solchen Lemmata vorbehalten, bei denen dies klarer hervortritt. Bei einer Konstanten, die man gerne durch geeignete Wahl des Einheitensystems wegtransformiert, würde ich nicht unbedingt von einer "wichtigen Rolle" sprechen. Auch den Zusatz "im Vakuum" sehe ich kritisch, da ja eps_0 auch in Materie eine Rolle spielt bzw. je nach Form der Darstellung eine Rolle spielen kann. --Zipferlak 13:24, 19. Feb. 2010 (CET)

Bei der Berechnung der Kapazität eines Kondensators im Vakuum (z.B. C = eps_0 * A/d) [1] spielen genau zwei Größen eine "wichtige Rolle", eps_0 und die Geometrie des Kondensators. Durch "geeignete Wahl des Einheitensystems" kann zwar eps_0 "wegtransformiert" werden, aber nicht die Kapazität des Kondensators. Durch "geeignete Wahl des Einheitensystems" könnte man vielleicht jede physikalische Größe "wegtransformieren", was aber nichts an der physikalischen Realität ändert. Das CGS-System setzt die Dimension der elektrischen Eigenschaften des leeren Raums gleich 1, dadurch erhält die Kapazität die Einheit "cm", die nicht von einer Länge zu unterscheiden ist.

Eps_0 spielt nicht nur eine "wichtige Rolle" bei der Beschreibung der elektrischen Eigenschaften des leeren Raums (Vakuum), sondern es ist "die" Konstante, welche die elektrische Polarisierbarkeit des Vakuums beschreibt. Falls du die elektrische Polarisierbarkeit des Vakuums betreiten möchtest, kannst du nicht erklären, warum ein Kondensator im Vakuum überhaupt eine von Null verschiedene Kapazität haben kann. -- Pewa 14:14, 24. Feb. 2010 (CET)

Die Eigenschaften elektrischer und magnetischer Felder im Vakuum, werden durch die elektrischen und magnetischen Eigenschaften des Vakuums bestimmt. Eine mathematische Gleichung oder die Definitionen eines Einheitensystems können daran gar nichts ändern, sie können es bestenfalls korrekt beschreiben. - Pewa 12:27, 5. Mär. 2010 (CET)

Zurück zum Anfangsstatement: Nach meinem Verständnis werden die Maxwellgleichungen, soweit sie die Eigenschaften elektrischer Felder im Vakuum beschreiben, von den elektrischen Eigenschaften des Vakuums bestimmt. Es ist also ein Trugschluss, dass sich ein Zusammenhang "aus den Maxwellgleichungen ergibt", den man vorher, als empirisch bestätigte Hypothese, in die Maxwellgleichungen eingeführt hat. Dieser Zusammenhang wird zwar durch die Maxwellgleichungen bestätigt, das gehört aber nicht in die Einleitung dieses Artikels.

In die Einleitung gehört aber, dass die Eigenschaften elektrischer Felder im Vakuum (in einem ruhenden Bezugssystem), z.B. eines Kondensators, alleine durch ε0 bestimmt werden (abgesehen von der Geometrie natürlich). -- Pewa 12:58, 26. Apr. 2010 (CEST)

Übliche Maßeinheit

Als Maßeinheit von epsilon-0 kann man äquivalent verwenden:

${\frac {\mathrm {A} \,\mathrm {s} }{\mathrm {V} \,\mathrm {m} }}={\frac {\mathrm {C} }{\mathrm {V} \,\mathrm {m} }}={\frac {\mathrm {F} }{\mathrm {m} }}={\frac {\mathrm {A} ^{2}\,\mathrm {s} ^{4}}{\mathrm {kg} \,\mathrm {m} ^{3}}}={\frac {\mathrm {C} ^{2}}{\mathrm {N} \,\mathrm {m} ^{2}}}$

Warum wird hier prominent As/Vm angegeben? Ich habe gelernt F/m (Plattenkondensator). Ich würde auch C²/Nm² verstehen (Coulombgesetz) oder A²s⁴/kg.m² (Basiseinheiten). Aber warum As/Vm? —- Wassermaus (Diskussion) 20:27, 31. Jan. 2021 (CET)

Particle Data Group [2] und CODATA [3] verwenden beide F/m. -- Reilinger (Diskussion) 20:44, 31. Jan. 2021 (CET)

Ich habe da einen Verdacht ... und zumindest meine mittelkleine Stichprobe bestätigte das. In allen Formelsammlungen für Schule und Grundstudium fand ich ${\frac {\mathrm {A} \,\mathrm {s} }{\mathrm {V} \,\mathrm {m} }}$ oder ${\frac {\mathrm {C} }{\mathrm {V} \,\mathrm {m} }}$, in "fortgeschritteneren" Formelsammlungen eher F/m. Es kommt daher, wie man epsilon-0 kennenlernt und das ist meist der Plattenkondensator, wo man bei $C=\varepsilon _{0}\cdot {\frac {A}{d}}$ den Schülern die Einheit Farad meist noch erspart. Kein Einstein (Diskussion) 21:30, 31. Jan. 2021 (CET)

Interessant! Womit wird da As/Vm begründet? Oder anders gefragt: in welchem Zusammenhang taucht da eps-0 erstmals auf? -- Wassermaus (Diskussion) 08:27, 1. Feb. 2021 (CET)

Moment, ich habe in die Einleitung geschaut: Verhältnis zwischen Flussdichte (C/m²) und Feldstärke (V/m) ... naja, dann wäre wohl C/Vm passend. -- Wassermaus (Diskussion) 08:32, 1. Feb. 2021 (CET)

Permittivität in Dielektrika raus.

In einem eigenen Abschnitt mit der Überschrift: "Zusammenhänge mit anderen Feldkonstanten" steht der Satz: "Die Permittivität $\varepsilon$ eines Materials, die Permittivität des Vakuums $\varepsilon _{0}$ und die relative Permittivität $\varepsilon _{\text{r}}$ hängen gemäß der Beziehung $\varepsilon =\varepsilon _{0}\cdot \varepsilon _{\text{r}}$ zusammen." Ich halte das für wenig sinnhaft

• Die Überschrift ist falsch - es handel sich nicht um "andere Feldkonstanten" sondern um Eigenschaften von Dielektrika
• Die Aussage ist tautologisch: $\varepsilon =\varepsilon _{0}\cdot \varepsilon _{\text{r}}$ heißt nichts anderes, als dass das Verhältnis von $\varepsilon$ und $\varepsilon _{0}$ einfach $\varepsilon _{r}$ genannt wird.
• Das ganze ist unvollständig - wie im Artikel "Permittivität" erläutert ist das ja nur der homogene Fall; $\varepsilon _{r}$ kann auch ein Tensor sein
• und die ganze Geschichte zur Permittivität gehört in den Artikel "Permittivität" (wo es schon drin steht), und nicht hierhin.

Fazis: Raus mit dem Abschnitt. Wassermaus (Diskussion) 21:29, 26. Sep. 2021 (CEST)

Aus den genannten Gründen ist der Abschnitt (so wie er gegenwärtig ist) schlecht. Da stimme ich mit Dir überein. Ersatzlos löschen halte ich aber für keine gute Lösung. Die Beziehung $\varepsilon =\varepsilon _{0}\cdot \varepsilon _{\text{r}}$ sollte in dem Artikel schon auftauchen, freilich mit einem anderen Begleittext. --Pyrrhocorax (Diskussion) 23:25, 26. Sep. 2021 (CEST)

Vielleicht so:

Zusammenhang zur Permittivität

→ Hauptartikel: Permittivität

Die Permittivität $\varepsilon$ gibt an, wie stark das elektrische Feld $E$ ist, das sich an einer bestimmten Stelle des Raumes in Abhängigkeit von einem gegebenen Erregerfeld $D$ ausbildet. Im Vakuum gilt: $\varepsilon _{0}E=D$. Somit ist die elektrische Feldkonstante $\varepsilon _{0}$ gleichsam die Permittivität des Vakuums. Die Permittivität eines Stoffes wird als Vielfaches davon angeben: $\varepsilon =\varepsilon _{0}\varepsilon _{\mathrm {r} }$, wobei $\varepsilon _{\mathrm {r} }$ die relative Permittivitätszahl des Stoffes ist (für Vakuum gilt per Definition: $\varepsilon _{\mathrm {r} }=1$).

Dieser Abschnitt würde die beiden Abschnitte "Terminologie" und "Zusammenhänge mit anderen Feldkonstanten" ersetzen. --Pyrrhocorax (Diskussion) 08:34, 27. Sep. 2021 (CEST)

Hi Pyrrhocorax, das sieht schon gut aus. Ich würde aber das Thema Terminologie ungern sang- und klanglos verschwinden lassen. In der Einleitung stehen fünf (!!) fett gedruckte Begriffe - der Leser wird allein gelassen, was der bevorzugte Begriff ist. In der engl. Wikipedia steht z.B. einiges dazu (ja, ich weiß, Wikipedia ist keine gültige Quelle). Z.B heißt es dort, dass "Dielektrizitätskonstante des Vakuums" nicht so gut ist, ich persönlich habe auch noch nie "elektrische Konstante" gehört. Daher würde ich vorschlagen, in der Einleitung nur "elektrische Feldkonstante" und "Permittivität des Vakuums" zu schreiben und den Rest in den Abschnitt Terminologie.
Noch was: "Zusammenhang zur..." klingt für mich komisch, mein Sprachgefühl sagt "mit der".
(nach normaligem Denken Nachtrag:) Vieleicht sollte der Titel des Abschnitts ganz anders heißen, denn wenn die Elektrische Feldkonstante die Permittivität des Vakuums ist, ist das Wort "Zusammenhang" seltsam. (Ende des Nachtrags)

-- Wassermaus (Diskussion) 09:27, 27. Sep. 2021 (CEST)

Wegen mir darf die Terminologie auch drin bleiben, aber gegenwärtig wird dort nur erklärt, dass die Permittivität des Vakuums dasselbe ist. Der Halbsatz "... und wird noch als Erläuterung erwähnt." ist ohne Hintergrundwisen unverständlich. Übrigens finde ich "hat denselben Wert" auch zu schwach, denn das klingt nach einer zufälligen Übereinstimmung. Zur Überschrift: Ja, ... aber mir fällt im Moment nichts besseres ein.--Pyrrhocorax (Diskussion) 16:42, 27. Sep. 2021 (CEST)

OK - ich habe mich von deinem Text inspirieren lassen und was eingefügt, dazu noch die Refrenzen erweitert bzw verbessert. -- Wassermaus (Diskussion) 17:26, 28. Sep. 2021 (CEST)