Question

波阻抗（无损线、电磁波）

对于无损输电线路，其波阻抗Z等于(L/C)的平方根，而无损线波过程也就是电磁波的传播过程，用电磁波理论算得媒质的波阻抗Z等于（μ/ε）的平方根。其中L为线路对地电感，C为线路对地电容；μ为介质磁导率，εε为介质介电常数。请问用两种方法算出来的波阻抗为什么会不同？

Answer 1

这个问题从书上 公式详细的推导解释得很清楚。
如果你觉得数学公式太麻烦，那么你仅仅定性分析也会发现，这个结果很合理，
定性解释如下：

首先，看两个特征阻抗的定义，

传输线里 定义 Z= V/I ，
由电磁物理知识该知道 V 由什么决定？由电场强度 E 决定！
I 由什么决定？ 磁场强度 H 决定！

场理论里 定义Z= Ex/Hy ,仅从直觉也能看出 两个式子定义可能等价

然后，看结果：

先看场理论里，Z= Ex/Hy = sqrt(μ/ε）,这个结果是从波动方程推导出来的

又由电磁物理常识 ，磁能密度 = μH^2 ，电场能密度 =εE^2 （别说你不知道）

μ----是和磁场能有关的因子
ε----是和电场能有关的因子

再看，传输线结果 Z= sqrt(L/C）,这里都简化分析看做无耗

为什么会 有L和C出现？从电子元件物理概念上看
L---贮存磁能----是和磁场能有关的因子---------》μ

C---贮存电能----是和电场能有关的因子---------》ε

所以定性看出
V ---------》E
I ---------》H
L ---------》μ
C ---------》ε
所以定性观察 电路理论和场理论两种特征阻抗定义 是一回事
严格的数学证明，自己看电磁场或微波技术相关教材吧。

Answer 2

为了研究各向同性大地介质的电阻率和地面电磁场测量值之间的关系，我们引入波阻抗的概念，定义平面波的波阻抗为Z=E/H，波阻抗的单位为欧姆，其中E为均匀各向同性介质中的电场，H是该介质中的磁场。

在纯介质中(无金属)，Z=E/H=sqrt(μ/ε），所以这个公式算的是无导体的情况下的波阻抗。
在有金属的情况下，有时可以把分布参数变成L、C、R等集总参数，波阻抗可以由这些参数计算得到。所以，用sqrt(L/C)计算得到的是线路中的波阻抗。

Answer 3

对于无损输电线路，其波阻抗z等于(l/c)的平方根，而无损线波过程也就是电磁波的传播过程，用电磁波理论算得媒质的波阻抗z等于（μ/ε）的平方根。其中l为线路对地电感，c为线路对地电容；μ为介质磁导率，εε为介质介电常数。