2) E=477H
3) E=177H
4) E=377H (+)
В волновой зоне электромагнитного излучения поле имеет характер плоской бегущей волны: электрическая напряжённость E и магнитная напряжённость H взаимно перпендикулярны, перпендикулярны направлению распространения и находятся практически в одинаковой фазе. Их отношение определяется волновым сопротивлением среды: E/H = Z, где для вакуума Z0 = √(μ0/ε0) = 120π ≈ 377 Ом. Воздух в большинстве расчётов рассматривается как среда с параметрами, близкими к вакууму.
Поэтому в дальней, или волновой, зоне справедливо соотношение E = 377H, если E выражена в В/м, а H — в А/м. Число 377 представляет собой характеристическое волновое сопротивление свободного пространства, а не произвольный коэффициент пересчёта. В ближней зоне реактивные поля источника могут существенно изменять соотношение электрической и магнитной составляющих, поэтому применение этого равенства вне волновой зоны некорректно.
| Признак | Волновая зона | Ближняя и промежуточная зоны |
|---|---|---|
| Характер поля | Преимущественно бегущая электромагнитная волна | Выражены реактивные, запасаемые поля источника |
| Соотношение E и H | E/H ≈ 377 Ом в воздухе и вакууме | Зависит от типа источника, расстояния и геометрии поля |
| Фазовое соотношение | E и H практически синфазны | Может наблюдаться фазовый сдвиг между составляющими |
| Взаимная ориентация | Векторы E, H и направление распространения взаимно перпендикулярны | Структура поля может быть неоднородной и не соответствовать идеальной плоской волне |
| Энергетический перенос | Преобладает поток энергии от источника; вектор Пойнтинга направлен радиально от излучателя | Возможен обмен энергией между электрическим и магнитным полями без её устойчивого переноса |
| Практическая оценка | Можно рассчитывать плотность потока энергии по формулам S = EH = E²/377 = 377H² | Требуются раздельные измерения и учёт особенностей источника и его расположения |
Таким образом, коэффициент 377 является импедансом свободного пространства и характеризует связь электрической и магнитной составляющих излучения в дальней зоне. Для другой однородной среды используется её волновое сопротивление Z = √(μ/ε). В санитарно-гигиенической оценке электромагнитных полей правильный выбор соотношения позволяет корректно переводить измеренную напряжённость поля в плотность потока энергии. При наличии выраженного ближнего поля такое преобразование по коэффициенту 377 может привести к существенной ошибке.