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阻抗的物理意义是什么?

05-08
最近有个问题想不透彻,大家快快来围观下:
如题:高频电路中阻抗的物理意义是什么?
以下为个人理解:
1.低频电路里面,电阻等于电压比电流,物理意义是:反映了负载阻碍电流流通的能力,电阻越大,I平方R越大,即损耗越大。
2.高频电路里,阻抗等于高频电压比高频电流,但比低频复杂多了。
  问题1:为了和负载匹配,会选用不同特性阻抗的传输线,现在撇开匹配不说,例如50欧和75欧的同轴电缆在传输微波信号时有什么区别,对信号有什么影响?
问题2:微波在无界空间中传播时,波阻抗等于电场/磁场,也等于根号下(磁导率/介电常数),即在真空中波阻抗最大,等于377欧,即磁场振幅是电场振幅的1/377;反应能量传输的坡印廷矢量S=EXH=E*E/n,即坡印廷矢量和波阻抗成反比,照这么理解真空中S最小?不科学啊



b/a=2.71时电压最大;b/a=1.65时功率最大;



b/a=3.59时衰减最小,损耗最小。
根据b/a可以计算出线的阻抗,对应三个不同的值。


没得人气啊

顶一下,我也想知道

在高频电路里,特征阻抗由电压和电流之比定义,但由自身材质确定。
高频电路中也存在损耗,这个损耗可以计算,在波传播时当特性阻抗为77左右时损耗最小;当为30时终端获得的功率最大,综合考虑有了50,可以兼顾二者。
在无界空间中,波阻抗变化时电场和磁场都会改变,结果肯定改变啊,不能说两种介质中电场一样。
如果两种介质中电场一样,则传输的能量肯定不一样啊。

醍醐灌顶
第二个问题我想通了,无界空间中,同一信号在不同媒质中传输时电场和磁场都不一样的;
关于第一个问题,为啥特性阻抗等于77欧时损耗最小,30欧时终端功率最大?
期待大侠回复

那个77欧姆的损耗小,33欧功率大的结论仅仅适用于同轴线,没有普适性

是的,但是由于馈电传输我们更多采用的是同轴线,所以别的线首先想到的是和50来匹配。


看了这个我收获颇丰
有的资料上提到同轴线的特性阻抗是(138/ε^0.5)ln(a/b),而不是60.
我验证了下,貌似138的是正确的,60是错误的。
charlie121你怎么看 ?

学习了,不错


Z0=(60/ε^0.5)ln(a/b)=(138/ε^0.5)lg(a/b)
138是以10为底数的对数值,60是以e为底数的对数值,结果是一样的。

原来是这样啊,明白了,谢谢

阻抗反映了介质对电磁波的阻碍作用(实部反映损耗,虚部反映储能),其值越大,波印廷矢量S越小(反比关系),不矛盾的。注意无界媒介中,全向等辐射,其S很低的,这也是使用定向天线的原因。

我觉得有问题:
1.在所有的传播媒质中,真空的波阻抗最大为377欧姆,良导体的波阻抗接近于零,如果说阻抗的实部反应损耗的话,如果说阻抗的实部反映损耗的话,那么岂不是真空中波的损耗最大,良导体最小?但事实是真空中无损耗,良导体损耗最大 ?
如此说来,那么阻抗除了传输匹配外,它本身的物理意义究竟是什么?在研究高频电路时,参照低频电路电阻的引入,定义了阻抗的概念,即电压比电流,虽然它的定义式一样,但意义却相差甚远。哎,越来越迷糊了。
2.波在传输时的损耗,我觉得和阻抗无关,主要来自两方面,其一是传输线,比如同轴线内导体的电导率为有限值,那么在它的表面将会产生传导电流,然后电场对该传到电流做的功就是欧姆损耗。其二,波在电介质中传播时,也会有极化损耗,这是和材料本身有关的,无法克服的一种损耗。
那么,阻抗究竟是啥东东,实部代表啥,虚部又代表啥呢 ?

呵呵,支持一把!

对于波源来说,波阻抗的实部是个等效传输电阻,其值越大,说明越多的能量可以被传播~

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