Vakuová impedance

Vlnová impedance vakua (" impedance " vakua ) - charakteristická (vlnová) impedance vakua nebo odpor volného prostoru. Tato hodnota má význam poměru amplitud sil elektrického a magnetického pole rovinné elektromagnetické vlny ve vakuu .

Když se elektromagnetická vlna šíří v prostředí s dielektrickou a magnetickou permeabilitou, amplituda a okamžité hodnoty elektrického a magnetického pole souvisí vztahem: kde je magnetická konstanta , je elektrická konstanta . Tento výraz může být reprezentován jako: . Poměr se obvykle nazývá vlnový odpor média, protože mezi rovnicí a Ohmovým zákonem existuje formální analogie [1] . V případě vakua $\varepsilon$ $\mu$ $E$ $H$ ${\sqrt {\varepsilon _{0}\varepsilon }}E={\sqrt {\mu _{0}\mu }}H,$ $\mu_{0}$ $\varepsilon_{0}$ ${\displaystyle {\frac {E}{H}}={\sqrt {\frac {\mu _{0}\mu }{\varepsilon _{0}\varepsilon ))))$ ${\frac {E}{H))$ ${\displaystyle {\frac {E}{H}}={\sqrt {\frac {\mu _{0}\mu }{\varepsilon _{0}\varepsilon ))))$ $Z_{0}={\frac {E}{H}}={\sqrt {\frac {\mu _{0}}{\varepsilon _{0}}}}$

Hodnoty v různých systémech jednotek

SI

V soustavě SI je hodnota charakteristické vlnové impedance vakua 376,730 313 668(57) Ohm , s relativní chybou 1,5 · 10 −10 [2] .

V soustavě SI H/m a F/m, kde c je rychlost světla ve vakuu . (Tyto rovnosti byly přesné před změnou definic základních jednotek SI v letech 2018-2019 ; v současnosti jsou hodnoty elektrických a magnetických konstant předmětem experimentálního měření a mají relativní chybu v řádu 10 −10 .) ${\displaystyle \mu _{0}\cca 4\pi \cdot 10^{-7))$ ${\displaystyle \varepsilon _{0}\přibližně {\frac {1}{4\pi \cdot 10^{-7}\cdot c^{2))))$

Dosazením do vzorce dostaneme (GN / F) 1/2 \ u003d V / A \ u003d Ohm ≈ 376,73 Ohm [1] . $Z_{0}={\sqrt {\frac {\mu _{0}}{\varepsilon _{0}}}}=\mu _{0}c,$ $Z_{0}\cca 119,917\times \pi$ $119.917\times \pi$ $119.917\times \pi$

Veličina se někdy nazývá admitance vakua a označuje se symbolem . ${\frac {1}{Z_{0}}}=\varepsilon _{0}c$ $Y_{0}\$

SGSE

V systému CGSE a V tomto systému , a má rozměr odporu [1] . ${\displaystyle \mu _{0}={\frac {1}{c^{2))))$ $\varepsilon _{0}=1.$ $Z_{0}={\frac {1}{c))$

SGSM

V systému CGSM a V tomto systému , a má rozměr odporu [1] . $\mu _{0}=1$ $\varepsilon _{0}={\frac {1}{c^{2}}}.$ $Z_{0}=c$

Gaussovy jednotky

V Gaussově systému (symetrický CGS) a V tomto systému , a nemá rozměr [1] . $\mu _{0}=1$ $\varepsilon _{0}=1.$ $Z_{0}=1$

Viz také

Maxwellovy rovnice § Rozměrové konstanty v Maxwellových rovnicích

Poznámky

↑ 1 2 3 4 5 Sena L. A. Jednotky fyzikálních veličin a jejich rozměry. - M., Nauka, 1977. - S. 226-227.
↑ 2018 CODATA Hodnota: charakteristická impedance vakua Archivováno 27. května 2022 na Wayback Machine . NIST Reference o konstantách, jednotkách a nejistotě. NIST.