自由空间阻抗

✍ dations ◷ 2025-11-16 10:18:46 #电磁学,物理常数

自由空间阻抗0是一物理常数,其量纲跟电阻相同,和自由空间中电磁波产生的电场及磁场量值有关。

其中

自由空间阻抗也等于真空磁导率0及真空中光速0的乘积(也等于真空电容率0及真空中光速0的乘积的倒数),其数值大约是376.73031 欧姆。由于真空磁导率及光速的数值在过去均为定义值,不是测量值,因此自由空间阻抗也曾经是一定义值。但在2019年国际单位制基本单位重新定义后更改了安培的定义,真空磁导率和真空电容率均不再是定义值,自由空间阻抗的数值也不再是固定的,而必须经实验来测量,并带有不确定度。

当一平面波通过一介电材料时也有类似的物理量说明其电场及磁场之间的关系,称为介质的本质阻抗(英语:intrinsic impedance)或特性阻抗,其符号为η。0有时也称为自由空间的本质阻抗,其符号为η0

依上述的定义以及马克士威方程组在自由空间中的解,自由空间阻抗和其他常数有以下的关系

其中

Z 0   {\displaystyle Z_{0}\ } 0 = 299 792 458 m/s的数值来定义。因此自由空间阻抗的精准值如下

or

在教科书及论文中常将自由空间阻抗 Z 0 {\displaystyle Z_{0}} 近似为 120 π {\displaystyle 120\pi } 。若将光速近似为3×108 m/s,也会得到相同的近似值。例如1989年郑钧编著的教科书中就用下式描述赫兹偶极子的辐射电阻(英语:radiation resistance):

若考虑单位,或是配合因次分析,可将上式还原成以下使用自由空间阻抗的精确型式

相关

  • 可计算函数在可计算性理论中,可计算函数(computable function)或图灵可计算函数是研究的基本对象。它们使我们直觉上的算法概念更加精确。使用可计算函数来讨论可计算性而不提及任何具体
  • 民主与独裁指数民主与独裁指数(英语:index of democracy and dictatorship),或称DD资料集(英语:DD index)或DD数据,一种政治学上用来分类民主程度与政体的量化指数。根据政治学者亚当·普热沃尔斯
  • Erythrina刺桐属(学名:Erythrina)是蝶形花科下的一个属,为乔木或灌木植物。该属共有约200种,分布于全球的热带和亚热带地区。
  • 西罗曼语支西罗曼语(英语:Western Romance languages)是罗曼语族下属的分类之一,和意大利-达尔马提亚语共同形成了意大利-西罗曼语支。西罗曼语言虽然和意大利-达尔马提亚语,但由于经过了拉
  • 镆的同位素本页列举了镆的同位素。备注:画上#号的数据代表没有经过实验的证明,只是理论推测而已,而用括号括起来的代表数据不确定性。
  • 月球空心说月球空心说是一个认为月球是中空的理论,而由于天然形成的星体在天文学上必然不可能空心,故此理论亦同时质疑月球乃人造星体。1960年代有数位科学家基于月球密度远低于地球而提
  • 窈窕奶爸《窈窕奶爸》(英语:)是1993年美国的一部喜剧电影。导演是克里斯·哥伦布。由罗宾·威廉斯和莎莉·菲尔德主演。罗宾·威廉斯在这部电影中饰演一位近60岁的老妇,得到了奥斯卡最佳
  • 耿�,字洪源,河东人。大历十才子之一。生卒年均不详。宝应二年(763年)进士,授周至县尉,与古之奇友好,作诗“不深琢削”。大历八年(773年),奉使江南检括图书。此行在浙江还曾与严维、秦系
  • 何桥乡何桥乡,是中华人民共和国河北省保定市清苑区下辖的一个乡镇级行政单位。何桥乡下辖以下地区:何桥村、史家桥村、苑桥村、杨村、良庙村、郭村、范郭桥村、李胡桥村、张桥村、石
  • 戏剧独白诗戏剧独白诗(英语:Dramatic monologue)是诗歌的一种。 欧美现当代文学理论家艾布拉姆斯提到关于戏剧独白诗有以下三个特点: