自由空間阻抗

依上述的定義以及馬克士威方程組在自由空間中的解，自由空間阻抗和其他常數有以下的關係[註解 2]

${\displaystyle Z_{0}={\frac {E}{H}}={\frac {\mu _{0}E}{B}}=\mu _{0}c_{0}={\sqrt {\frac {\mu _{0}}{\varepsilon _{0}}}}={\frac {1}{\varepsilon _{0}c_{0}}}}$

其中

${\displaystyle \mu _{0}\ {\overset {\underset {\mathrm {def} }{}}{=}}\ 4\pi \times 10^{-7}\ }$  H/m  ${\displaystyle \approx 1.256\ 637\ 061\ 4\ldots \times 10^{-6}}$  H/m  為真空磁导率[3]

${\displaystyle \varepsilon _{0}={\frac {1}{\mu _{0}{c_{0}}^{2}}}\approx 8.854\ 187\ 817\ldots \times 10^{-12}}$  F/m  為真空電容率[4]

${\displaystyle c_{0}\ {\overset {\underset {\mathrm {def} }{}}{=}}\ 299,792,458\ \mathrm {m/s} }$  為自由空間中的光速[5]

${\displaystyle Z_{0}\ }$的倒數有時稱為自由空间导纳（admittance of free space），其符號為${\displaystyle Y_{0}\ }$。.

自1948年起，國際標準制的電流單位安培是利用μ₀ = 4π × 10⁻⁷ H/m的數值來定義。而在1983年國際標準制的長度單位公尺也是用c₀ = 299 792 458 m/s的數值來定義。因此自由空間阻抗的精準值如下

${\displaystyle Z_{0}=\mu _{0}c_{0}=119.9169832\;\pi \ \Omega }$

or

${\displaystyle Z_{0}\approx 376.730\ 313\ 461\ 77\ldots \Omega }$

在教科書及論文中常將自由空間阻抗${\displaystyle Z_{0}}$近似為${\displaystyle 120\pi }$。若將光速近似為3×10⁸ m/s，也會得到相同的近似值。例如1989年鄭鈞編著的教科書中就用下式描述赫茲偶極子的輻射電阻[6]：

${\displaystyle R_{r}\approx 80\pi ^{2}\left({\frac {\ell }{\lambda }}\right)^{2}}$ [非精確值]

若考慮單位，或是配合因次分析，可將上式還原成以下使用自由空間阻抗的精確型式

${\displaystyle R_{r}={\frac {2\pi }{3}}Z_{0}\left({\frac {\ell }{\lambda }}\right)^{2}}$

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• 電磁波方程式
• 電磁場的數學表述
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1. 公尺單位的定義是光在真空中行進299,792,458分之1秒的距離，因此也同時定義了真空中光速的數值。而安培單位的定義也定義了真空磁导率為4πx10^-7，自由空間阻抗為二者的乘積，因此也是一定義值。
2. ISO 31-5、美国国家标准与技术局及國際度量衡局都已用c₀來表示自由空間中的光速