¿Cuál es la causa de la impedancia de onda?

La "oposición" a la onda o impedancia de onda o impedancia de un medio a una onda es causada por características del medio análogas a la resistencia, capacitancia e inductancia. Si bien la resistencia es un término bastante genérico, aplicable a diferentes tipos de ondas, las características de almacenamiento de energía, capacitancia e inductancia, podrían generalizarse como cumplimiento o tensión e inercia o movimiento.

Cuando una onda se propaga, energiza el medio y la velocidad de propagación se reduce o se opone a la resistencia del medio y a su capacidad para almacenar energía. Entonces, tanto la alta capacitancia o cumplimiento como la alta inductancia o inercia del medio actúan para desacelerar la onda o, podemos decir, se necesita más tiempo y energía para energizar un medio con alta capacitancia e inductancia. Esto, por ejemplo, se refleja en una fórmula para la velocidad de propagación de la onda en una línea de transmisión ideal,$V_p=\frac 1 {\sqrt {LC}}$, donde tanto la capacitancia como la inductancia contribuyen simétricamente a oponerse o ralentizar la onda.

La impedancia, por otro lado, caracteriza la tendencia de un medio a oponerse al componente de movimiento de la onda a un nivel de tensión dado o, en el dominio eléctrico, la tendencia a oponerse a la corriente o al campo magnético a un nivel dado de voltaje o campo eléctrico. Esto se refleja en una fórmula para la impedancia característica de una línea de transmisión ideal,$Z_0=\sqrt \frac L C$. Aquí, la capacitancia y la inductancia no contribuyen simétricamente: una alta capacitancia fomenta el flujo de corriente, mientras que una alta inductancia lo impide.

Para ondas EM en el espacio, las fórmulas para la velocidad de propagación y la impedancia,$V=\frac 1 {\sqrt {\mu \epsilon}}$y$Z=\sqrt \frac {\mu} {\epsilon}$, tienen un significado similar y mecanismos subyacentes. La propagación se opone o se ralentiza tanto por la mayor permeabilidad magnética (inductancia) como por la permitividad eléctrica (capacitancia) del medio. Por otro lado, la impedancia (a la componente de movimiento de la onda) aumenta con la permeabilidad magnética y disminuye con su permitividad eléctrica.

suponiendo que estemos hablando de ondas longitudinales (en oposición a la gravedad o las ondas capilares), los dos factores que influyen en el movimiento de las ondas a través de un medio son su densidad y su flexibilidad.

en cambio, si hablamos de ondas electromagnéticas, los determinantes de su velocidad (c) en el vacío son la constante eléctrica y la permeabilidad magnética del espacio libre.