Cálculo de la Velocidad de Propagación en una Línea de Transmisión
La velocidad a la que una onda electromagnética viaja en una línea de transmisión depende de las propiedades del material dieléctrico y su permitividad relativa (𝜀𝑟), así como de su permeabilidad relativa (𝜇𝑟). La velocidad de propagación se calcula con la siguiente fórmula:
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Fórmula de cálculo:
v = c / (𝜀r · 𝜇r)^(1/2)
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Parámetros:
- v = Velocidad de propagación (m/s)
- c = Velocidad de la luz en el vacío (3 · 10^8 m/s)
- 𝜀r = Permitividad relativa del dieléctrico
- 𝜇r = Permeabilidad relativa del material
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Ejemplo de cálculo
Si el dieléctrico tiene 𝜀r = 4 y 𝜇r = 1, entonces:
v = (3 · 10^8) / (4 · 1)^(1/2)
v = (3 · 10^8) / 2
v = 1.5 · 10^8 m/s
Factores que afectan la velocidad de propagación
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Influencia del material dieléctrico
La velocidad de propagación disminuye cuando la permitividad relativa aumenta, afectando la transmisión de señales.
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Relación con la constante de fase (𝛽)
𝛽 = 𝜔 / v, donde 𝜔 es la frecuencia angular.
Si la velocidad disminuye, 𝛽 aumenta, lo que afecta la propagación de las ondas electromagnéticas.
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Impedancia característica y velocidad
Z0 = (𝜇 / 𝜀)^(1/2), donde la velocidad de propagación influye en este cálculo.
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