עכבת גל

שגיאות פרמטריות בתבנית:מקורות
פרמטרי חובה [ נושא ] חסרים

עכבת הגל (באנגלית: Wave impedance) של גל אלקטרומגנטי היא היחס בין המרכיבים הרוחביים של השדות החשמליים והמגנטיים ("המרכיבים הרוחביים" הם אלה שבזווית ישרה לכיוון ההתפשטות). עבור גל מישור רוחבי-אלקטרו-מגנטי ( TEM ) הנע דרך תווך הומוגני, עכבת הגל שווה בכל מקום לעכבה העצמותית (intrinsic או הפנימית מובנת) של התווך. בפרט, עבור גל מישור הנע בחלל ריק, עכבת הגל שווה לעכבת הריק . ייצוגו בסמל Z ומתבטא ביחידות אוהם. ניתן להשתמש בסמל η (eta) במקום Z עבור עכבת גל, כדי למנוע בלבול עם עכבה חשמלית.

הגדרה

עכבת הגל ניתנת על ידי

$Z={E_{0}^{-}(x) \over H_{0}^{-}(x)}$

כאשר $E_{0}^{-}(x)$ הוא השדה החשמלי ו $H_{0}^{-}(x)$ הוא השדה המגנטי, בייצוג פאזורי. העכבה היא, באופן כללי, מספר מורכב.

מבחינת הפרמטרים של גל אלקטרומגנטי והתווך שהוא עובר דרכו, עכבת הגל ניתנת על ידי

$Z={\sqrt {j\omega \mu \over \sigma +j\omega \varepsilon }}$

כאשר μ הוא החדירות המגנטית (הידועה גם בכינוי חַלְחָלוּת מַגְנֵטִית, פֶּרְמֵאַבִּילִיּוּת מַגְנֵטִית).

ε הוא המקדם הדיאלקטרי-פֶּרְמִיטִיבִיּוּת (הממשי).

ו- σ הוא המוליכות החשמלית של החומר שהגל עובר בו (שתואם לרכיב הדמיוני של המקדם הדיאלקטרי מוכפל באומגה).

במשוואה, j היא היחידה הדמיונית,

ו- ω הוא התדר הזוויתי של הגל.

בדיוק כמו עכבה חשמלית, העכבה היא פונקציה של תדר. במקרה של חומר דיאלקטרי אידיאלי (שבו המוליכות היא אפס), המשוואה מצטמצמת למספר האמיתי

$Z={\sqrt {\mu \over \varepsilon }}.$

בריק

בריק עכבת הגלים של הגל המישורי היא:

$Z_{0}={\sqrt {\frac {\mu _{0}}{\varepsilon _{0}}}}$

כאשר ε ₀ הוא הוא המקדם הדיאלקטרי של הריק

ו-μ ₀ הוא פרמאביליות#פרמאביליות הריק של הריק).

עכשיו, מכיוון ש:

$c_{0}={\frac {1}{\sqrt {\mu _{0}\varepsilon _{0}}}}=299,792,458{\text{ m/s}}$

$Z_{0}=\mu _{0}c_{0}$.

מכאן שהערך בעצם תלוי $\mu _{0}$. $\mu _{0}=4\pi \times 10^{-7}{\text{H/m}}$, מכאן

$Z_{0}=376.73031346177\ldots ~\Omega \approx 120\pi ~\Omega$.

הערך המקובל כיום של $Z_{0}$ הוא

$Z_{0}=376.730313668(57)~\Omega$.

קישורים חיצוניים

• סרטון הסבר על עכבת הגל