Charakterystyczna impedancja próżni

Ten artykuł jest szkicem dotyczącym elektromagnetyzmu .

Możesz dzielić się swoją wiedzą doskonaląc ją ( jak? ) Zgodnie z zaleceniami odpowiednich projektów .

Sprawdź listę zadań do wykonania na stronie dyskusji .

Charakterystyczna impedancja próżni Kluczowe dane

Jednostki SI	Om
Wymiar	[Z0]={\ styl wyświetlania [Z_ {0}] =}M · L  2 · T  -3 · I  -2
Natura	Ilość skalarna
Zwykły symbol	Z0{\ styl wyświetlania Z_ {0}}
Link do innych rozmiarów	Z0=μ0vs=μ0ε0{\ displaystyle Z_ {0} = \ mu _ {0} c = {\ sqrt {\ frac {\ mu _ {0}} {\ varepsilon _ {0}}}}}
Wartość	Z0≈{\ styl wyświetlania Z_ {0} \ ok.}376 730  Ω

Impedancja charakterystyczna próżnia jest fizyczne stałej , łączącej amplitud pól elektrycznych i magnetycznych, propagujących w wolnej przestrzeni. Odnotowuje to . Z0{\ styl wyświetlania Z_ {0}}

Definicja

Charakterystyczna impedancja próżniowa jest określona przez:

Z0=μ0vs=μ0ε0{\ displaystyle Z_ {0} = \ mu _ {0} c = {\ sqrt {\ frac {\ mu _ {0}} {\ varepsilon _ {0}}}}}

lub :

• μ0=4π10-7kg⋅m⋅DO-2⋅s-2{\ displaystyle \ mu _ {0} = 4 \ pi 10 ^ {- 7} \; {\ rm {kg \ cdot m \ cdot A ^ {- 2} \ cdot s ^ {- 2}}}}to przenikalność magnetyczna próżni lub stała magnetyczna magnetic
• vs=299792458m/s{\ displaystyle c = 299792458 \; {\ rm {m / s}}}to prędkość światła w próżni.
• ε0=1μ0vs2{\ displaystyle \ varepsilon _ {0} = {\ frac {1} {\ mu _ {0} c ^ {2}}}}jest przenikalność próżni

W układzie SI jego wartość jest równa:

Z0=(119,9169832×π)Ω≈376,730Ω{\ displaystyle Z_ {0} = (119 {,} 916 \, 983 \, 2 \ razy \ pi) \; \ Omega \ ok 376 {,} 730 \; \ Omega}.

Przed 20 maja, 2019, współczynnik 119,9169832 była dokładna wartość bo C i miał stałą wartość określającą miernika z drugim i ampera z kilogram , m, a drugi . μ0{\ styl wyświetlania \ mu _ {0}}

Od 20 maja 2019 r. tylko c ma dokładną wartość, wartość przenikalności magnetycznej próżni ma eksperymentalny margines błędu, ponieważ definicja ampera jest teraz powiązana z definicją ładunku elementarnego e, który został wybrany jako dokładny. . μ0{\ styl wyświetlania \ mu _ {0}}

Interpretacja fizyczna

Dla trybu propagacji TEM (poprzecznej elektromagnetycznej) linii transmisyjnej stosunek napięcia do prądu jest stały. Ten charakterystyczny współczynnik impedancji linii nazywamy dla tego trybu.

Własnymi sposobami propagacji fal elektromagnetycznych w jednorodnym ośrodku izotropowym są fale płaskie . Są to tryby TEM: pole elektryczne E jest wszędzie prostopadłe do pola magnetycznego H, a stosunek E / H jest stały. Stosunek ten nazywany jest impedancją charakterystyczną materiału . W przypadku próżni stosunek ten obowiązuje . W przypadku materiału o względnej przenikalności i względnej przepuszczalności , stosunek ten obowiązuje . Z0{\ styl wyświetlania Z_ {0}} εr{\ displaystyle \ varepsilon _ {r}} μr{\ styl wyświetlania \ mu _ {r}}μrεrZ0{\ displaystyle {\ sqrt {\ frac {\ mu _ {r}} {\ varepsilon _ {r}}}} Z_ {0}}

Uwagi i referencje

1. „  SI Brochure - 9th Edition  ” na bipm.org (dostęp 7 sierpnia 2019 r. )

Zobacz również

Linki wewnętrzne

• Charakterystyczna impedancja
• Przepuszczalność próżni
• Stała magnetyczna
• Stała fizyczna
• Impedancja czasoprzestrzenna

Link zewnętrzny

• [CODATA 2018] (w) Committee of Data for Science and Technology (CODATA) , „  charakterystyczna impedancja próżni  ” [„charakterystyczna impedancja próżni”] .