Impedenza caratteristica del vuoto

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Impedenza caratteristica del vuoto Dati chiave

unità SI	Ohm
Dimensione	[Z0]={\ stile di visualizzazione [Z_ {0}] =}M · L  2 · T  -3 · I  -2
Natura	Quantità scalare
Simbolo abituale	Z0{\ stile di visualizzazione Z_ {0}}
Link ad altre dimensioni	Z0=μ0vs=μ0ε0{\ displaystyle Z_ {0} = \ mu _ {0} c = {\ sqrt {\ frac {\ mu _ {0}} {\ varepsilon _ {0}}}}}
Valore	Z0≈{\ displaystyle Z_ {0} \ circa}376.730  Ω

L' impedenza caratteristica del vuoto è una costante fisica , che collega le ampiezze dei campi elettrici e magnetici che si propagano nello spazio libero. È notato da . Z0{\ stile di visualizzazione Z_ {0}}

Definizione

L'impedenza caratteristica del vuoto è definita da:

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

o :

• μ0=4π10-7KG⋅m⋅A-2⋅S-2{\ displaystyle \ mu _ {0} = 4 \ pi 10 ^ {- 7} \; {\ rm {kg \ cdot m \ cdot A ^ {- 2} \ cdot s ^ {- 2}}}}è la permeabilità magnetica del vuoto o costante magnetica
• vs=299792458m/S{\ displaystyle c = 299792458 \; {\ rm {m / s}}}è la velocità della luce nel vuoto.
• ε0=1μ0vs2{\ displaystyle \ varepsilon _ {0} = {\ frac {1} {\ mu _ {0} c ^ {2}}}}è la permittività del vuoto

Nel sistema SI il suo valore è pari a:

Z0=(119.9169832×π)Ω≈376.730Ω{\ displaystyle Z_ {0} = (119 {,} 916 \, 983 \, 2 \ volte \ pi) \; \ Omega \ circa 376 {,} 730 \; \ Omega}.

Prima del 20 maggio 2019, il coefficiente 119.9169832 era un valore esatto perché c e aveva valori fissi, definendo il metro dal secondo e l' ampere dal chilogrammo , metro e secondo . μ0{\ displaystyle \ mu _ {0}}

Dal 20 maggio 2019 solo c ha un valore esatto, il valore della permeabilità magnetica del vuoto ha un margine di errore sperimentale perché la definizione dell'ampere è ora legata alla definizione della carica elementare e che è stata scelta come esatta. . μ0{\ displaystyle \ mu _ {0}}

Interpretazione fisica

Per una modalità di propagazione TEM (Transverse Electromagnetic) di una linea di trasmissione , il rapporto tensione/corrente è costante. Chiamiamo questo rapporto di impedenza di linea caratteristico per questa modalità.

Gli auto modi di propagazione delle onde elettromagnetiche in un mezzo isotropo omogeneo sono onde piane . Questi sono i modi TEM: il campo elettrico E è ovunque perpendicolare al campo magnetico H e il rapporto E / H è costante. Questo rapporto è chiamato impedenza caratteristica del materiale . Nel caso del vuoto questo rapporto è valido . Nel caso di un materiale di relativa permittività e relativa permeabilità , questo rapporto è valido . Z0{\ stile di visualizzazione Z_ {0}} εR{\ displaystyle \ varepsilon _ {r}} μR{\ displaystyle \ mu _ {r}}μRεRZ0{\ displaystyle {\ sqrt {\ frac {\ mu _ {r}} {\ varepsilon _ {r}}}} Z_ {0}}

Note e riferimenti

1. “  Brochure SI - 9a edizione,  ” su bipm.org (consultato il 7 agosto 2019 )

Vedi anche

Link interni

• Impedenza caratteristica
• Permittività del vuoto
• Costante magnetica
• Costante fisica
• Impedenza spazio-temporale

Link esterno

• [CODATA 2018] (in) Committee of Data for Science and Technology (CODATA) , "  impedenza caratteristica del vuoto  " ["impedenza caratteristica del vuoto"] .