De karakteristieke impedantie van de vrije ruimte , ook wel de Z o van de vrije ruimte genoemd , is een uitdrukking van de verhouding tussen de elektrisch-veld en magnetisch-veld intensiteiten in een elektromagnetisch veld ( EM veld ) dat zich voortplant door een vacuüm . De Z o van de vrije ruimte wordt, evenals de karakteristieke impedantie in het algemeen, uitgedrukt in ohm s, en is theoretisch onafhankelijk van de golflengte . Het wordt beschouwd als een fysische constante.
Mathematisch is de Z o van de vrije ruimte gelijk aan de vierkantswortel van de verhouding van de permeabiliteit van de vrije ruimte (µ o ) in henrys per meter ( H/m ) tot de permittiviteit van de vrije ruimte ( o ) in farads per meter ( F/m ):
Z o = (µ o / o ) 1/2
= [(1,257 x 10 -6 H/m)/(8,85 x 10 -12 F/m)] 1/2
= 377 ohm (ongeveer)
De exacte waarde van de Z o van de vrije ruimte is 120 pi ohm, waarbij pi de verhouding is tussen de omtrek van een cirkel en zijn diameter.
De Z o van droge lucht is vergelijkbaar met die van de vrije ruimte, omdat droge lucht weinig effect heeft op de permeabiliteit of permittiviteit. Echter, in omgevingen waar de lucht zeewaternevel, overmatige vochtigheid, zware neerslag, of hoge concentraties van zwevende deeltjes bevat, is de Z o enigszins verminderd. Karakteristieke impedantie is belangrijk voor ingenieurs in draadloze communicatie die betrokken zijn bij het ontwerp van antennes.
Zie ook Tabel van fysische eenheden en constanten.