- Source: Impedansi ruang hampa
Impedansi ruang hampa, Z0, adalah konstanta fisika yang menghubungkan besar medan listrik dan medan magnet dari radiasi elektromagnetik yang bergerak melalui ruang hampa. Dalam bentuk matematisnya,
Z
0
=
|
E
|
|
H
|
{\displaystyle Z_{0}={\frac {\left\vert \mathbf {E} \right\vert }{\left\vert \mathbf {H} \right\vert }}}
, dengan
|
E
|
{\displaystyle \left\vert \mathbf {E} \right\vert }
adalah kuat medan listrik dan
|
H
|
{\displaystyle \left\vert \mathbf {H} \right\vert }
adalah kuat medan magnet. Nilainya yang diterima sekarang adalah
Z0 = 376,730313668(57) Ω.
Impedansi ruang hampa merupakan impedansi gelombang dari suatu gelombang bidang di ruang hampa. Nilainya sama dengan hasil kali permeabilitas vakum μ0 dan laju cahaya dalam vakum c0. Sebelum 2019, nilai kedua konstanta tersebut bersifat eksak (mereka diberikan nilainya masing-masing dalam definisi ampere dan meter), dan nilai impedansi ruang hampa juga ikut bersifat eksak. Akan tetapi, dengan pendefinisian ulang satuan pokok SI yang diberlakukan pada 20 Mei 2019, impedansi ruang hampa perlu diukur melalui pengukuran eksperimen karena hanya laju cahaya dalam vakum c0 yang tetap memiliki nilai yang bersifat eksak.
Hubungan dengan konstanta lainnya
Dari definisi di atas, dan penyelesaian gelombang bidang untuk persamaan Maxwell,
Z
0
=
E
H
=
μ
0
c
0
=
μ
0
ε
0
=
1
ε
0
c
0
,
{\displaystyle Z_{0}={\frac {E}{H}}=\mu _{0}c_{0}={\sqrt {\frac {\mu _{0}}{\varepsilon _{0}}}}={\frac {1}{\varepsilon _{0}c_{0}}},}
dengan
μ0 adalah konstanta magnetik,
ε0 adalah konstanta listrik,
c0 adalah laju cahaya dalam ruang hampa.
Nilai eksak historis
Di antara 1948 dan 2019, satuan SI ampere didefinisikan dengan memilih nilai numerik μ0 agar persis sama dengan 4π × 10−7 H/m. Sementara itu, sejak 1983 meter SI telah didefinisikan relatif terhadap detik dengan memilih nilai c0 agar sama dengan 299.792.458 m/s. Akibatnya sebelum redefinisi 2019,
Z
0
=
μ
0
c
0
=
π
×
119.916
9832
Ω
{\displaystyle Z_{0}=\mu _{0}c_{0}=\pi \times 119.916\,9832~\Omega }
persis,
atau
Z
0
=
376.730
313
461
77
…
Ω
.
{\displaystyle Z_{0}=376.730\,313\,461\,77\ldots ~\Omega .}
Keeksakan ini berubah ketika ampere didefinisikan ulang pada 20 Mei 2019.
Lihat pula
Impedansi gelombang
Persamaan gelombang elektromagnetik
Referensi
Bacaan lebih lanjut
John David Jackson (1998). Classical electrodynamics (edisi ke-Third). New York: Wiley. ISBN 0-471-30932-X.
Kata Kunci Pencarian:
- Impedansi ruang hampa
- Laju cahaya
- Permeabilitas magnetik
- Medan magnet
- Konstanta fisika
- Redefinisi satuan pokok SI 2019
- Sistem Satuan Internasional
- Gelombang longitudinal
- Persamaan Maxwell
- Konstanta struktur halus
