
【化】 intrinsic impedance
固有阻抗(Intrinsic Impedance)是電磁學中描述介質對電磁波傳播阻礙能力的本征參數,定義為介質中電場強度與磁場強度的複數比值。其英文對應詞“intrinsic impedance”在IEEE标準中被解釋為真空或均勻介質中橫電磁波的波阻抗特性。
從物理意義看,固有阻抗表征電磁波在介質中傳播時電場與磁場的能量轉換效率,計算公式為: $$ Z = sqrt{frac{jomegamu}{sigma + jomegavarepsilon}} $$ 其中$mu$為磁導率,$varepsilon$為介電常數,$sigma$為電導率,$omega$為角頻率。在理想介質($sigma=0$)中簡化為$Z = sqrt{mu/varepsilon}$,如自由空間固有阻抗$Z_0 = 377 Omega$是天線設計和電磁兼容領域的基礎參數。
該參數在微波工程、光學器件設計和電磁屏蔽技術中具有核心應用價值。國際權威著作《電磁波理論與應用》(David K. Cheng著)第3章詳細論證了其在Maxwell方程組中的推導過程,而IEEE Xplore數據庫收錄的多篇論文驗證了其在5G通信波導設計中的關鍵作用。
典型介質固有阻抗參考值:
固有阻抗(又稱本征阻抗或特性阻抗)是描述介質對電磁波傳播阻礙特性的物理量,主要應用于電磁學、聲學等領域。以下為詳細解釋:
基本定義
固有阻抗是介質的一種固有屬性,表示電磁波或聲波在均勻介質中傳播時電場與磁場(或聲壓與粒子速度)的比值。在電磁學中,其計算公式為:
$$
eta = sqrt{frac{mu}{epsilon}}
$$
其中,$mu$為磁導率,$epsilon$為介電常數。
特性分析
擴展說明:若涉及具體介質(如空氣、金屬),需代入對應的$mu$和$epsilon$值計算。
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