Calculadora de la Velocidad de una Onda Electromagnética (Maxwell)
Velocidad de una onda electromagnética en un material, su factor de velocidad, índice de refracción, longitud de onda e impedancia de onda a partir de εr y µr.
Resultados
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Qué hace esta herramienta
Las ecuaciones de Maxwell predicen ondas cuya velocidad la fijan dos propiedades del material, la permitividad y la permeabilidad: v = 1/√(με). Con los valores del vacío sale 299 792 458 m/s, y así fue como en 1865 se reconoció la luz como una onda electromagnética. En un cable o una placa de circuito, la misma fórmula da el factor de velocidad: alrededor del 66 % en polietileno macizo, más o menos la mitad de la velocidad de la luz en FR-4. Cuidado, εr depende de la frecuencia: el agua ronda 80 en radiofrecuencia pero se comporta como 1,33² ≈ 1,8 para la luz visible.
Fórmula
v = 1 ÷ √(μ ε) = c ÷ √(μᵣ εᵣ) · n = √(μᵣ εᵣ) · Z = Z₀ √(μᵣ ÷ εᵣ), Z₀ = μ₀ c ≈ 376.73 Ω
Variables
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
er | Permitividad relativa εr | — |
mr | Permeabilidad relativa µr | — |
f | Frecuencia | MHz |
V | Velocidad de la onda | m/s |
VF | Factor de velocidad | % |
N | Índice de refracción n | — |
WL | Longitud de onda en el material | m |
W0 | Longitud de onda en el vacío | m |
Z | Impedancia de onda | Ω |
DL | Retardo por metro | ns/m |
Ejemplo resuelto
- Permitividad relativa εr2,25
- Permeabilidad relativa µr1
- Frecuencia100 MHz
- Velocidad de la onda199.861.639 m/s
- Factor de velocidad66,67 %
- Índice de refracción n1,5000
- Longitud de onda en el material1,99862 m
- Longitud de onda en el vacío2,99792 m
- Impedancia de onda251,15 Ω
- Retardo por metro5,003 ns/m
Limitaciones
- Los valores por defecto son referencias típicas, no mediciones de su situación. Sustitúyalos por sus propios datos siempre que los tenga.
- Mezclar unidades es la causa de error más común. Convierta todos los valores a las unidades indicadas junto a cada campo antes de calcular.