What are the three universal constants in the electromagnetic model, and what are their relations?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pergunta sobre as três constantes universais no modelo eletromagnético e como elas se relacionam. Estamos falando de física, especificamente de eletromagnetismo. Para resolver, vamos precisar entender o que são essas constantes e como elas estão interligadas.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar quais são essas três constantes universais. No modelo eletromagnético clássico, as três constantes fundamentais são:
  1. A velocidade da luz no vácuo ( )
  2. A permissividade do vácuo ( )
  3. A permeabilidade do vácuo ( )

Passo 3

Agora, vamos entender o que cada uma dessas constantes representa:
  • Velocidade da luz ( ): É a velocidade com que a luz e todas as outras radiações eletromagnéticas se propagam no vácuo. Seu valor é aproximadamente metros por segundo.
  • Permissividade do vácuo ( ): Mede a capacidade do vácuo de permitir a passagem de um campo elétrico. É uma constante que aparece na Lei de Coulomb e nas equações de Maxwell. Seu valor é aproximadamente C²/(N·m²).
  • Permeabilidade do vácuo ( ): Mede a capacidade do vácuo de permitir a formação de um campo magnético. Também aparece nas equações de Maxwell e na Lei de Ampère. Seu valor é N/A².

Passo 4

Agora que sabemos o que cada constante significa, vamos ver como elas se relacionam. As equações de Maxwell, que são fundamentais para o eletromagnetismo, mostram que essas três constantes estão conectadas de uma forma bem legal.
A relação entre elas é dada pela fórmula:
c = 1raizvarepsilon0 mu0
Isso significa que a velocidade da luz no vácuo ( ) é igual a 1 dividido pela raiz quadrada da permissividade do vácuo multiplicada pela permeabilidade do vácuo.

Passo 5

Vamos conferir se essa relação faz sentido com os valores que conhecemos. Substituindo os valores das constantes na fórmula:
c = 1raiz(8,854 times 10^-12) times (4pi times 10^-7)
Fazendo as contas, chegamos ao valor de m/s, que é exatamente a velocidade da luz no vácuo que conhecemos.

Resposta

As três constantes universais no modelo eletromagnético são a velocidade da luz no vácuo ( ), a permissividade do vácuo ( ) e a permeabilidade do vácuo ( ). Elas estão relacionadas pela equação .

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