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[科普中国]-自由空间本征阻抗

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计算公式:

η=|E/H|=(μ/ε)^0.5

E为电场振幅,H为磁场振幅,μ为磁导率,ε为介电常数。

大小:

自由空间中本征阻抗值120π(约377)欧。

公式解读:

在上面计算自由空间的本征阻抗的公式中,电场强度E是垂直于磁场强度H和电磁波传播方向的单位矢量1的,所以电场强度E和磁场强度H都处于等相位面上,这种类型的波称为横电磁波,即TEM波。

图:TEM波的E,H和传播方向单位矢量n的空间关系

本征阻抗的简介

本征阻抗就是均匀平面波的电场和磁场的复振幅之比,单位是欧姆。

计算公式为:η=|E/H|=(μ/ε)^0.5

在严格绝缘介质中,本征阻抗为一实数,因此电场强度E与磁场强度H同相位,在有自由电荷分布的介质中本征阻抗为复数,E与H有相位差。

相应概念:

自由空间的本征阻抗的倒数称为自由空间的本征导纳,计算公式为Y=(/μ)^0.5

自由空间的简单介绍:

自由空间严格来说是指真空,是一种理想情况,实际上来说是不可能达到这种情况的。自由空间通常是指充满均匀,无损耗的无限大空间。即该空间具有电导率为零,相对介电常数和相对磁导率均为1等特点。无线电波在自由空间的传播过程中不产生波的吸收,散射和反射等现象。