Faktor rychlosti - Velocity factor

The rychlostní faktor (VF),^[1] také zvaný rychlost šíření vln nebo rychlost šíření (VoP nebo ${ displaystyle v _ { mathrm {P}}}$),^[2] a přenosové médium je poměr rychlosti, při které je vlnoplocha (elektromagnetického signálu, a rádio signál, světelný puls v optické vlákno nebo změna elektrického napětí na a měděný drát ) prochází médiem rychlostí světla ve vakuu. U optických signálů je faktor rychlosti převrácenou hodnotou index lomu.

Rychlost rádiových signálů dovnitř vakuum, například, je rychlost světla, a tedy faktor rychlosti rádiové vlny ve vakuu je jednota nebo 100%. U elektrických kabelů závisí rychlostní faktor hlavně na izolačním materiálu (viz tabulka níže).

Použití výrazů rychlost šíření a rychlost šíření vln to znamená, že poměr rychlostí je omezen na počítačové sítě a kabelový průmysl. V obecném kontextu vědy a techniky by tyto pojmy byly chápány tak, že znamenají skutečnou rychlost nebo rychlost v jednotkách vzdálenosti za čas,^[3] zatímco rychlostní faktor se používá pro poměr.

Typické rychlostní faktory

Faktor rychlosti je důležitou charakteristikou komunikačních médií, jako jsou kabely kategorie 5 a rádio přenosové linky. Datový kabel sběrnice obvykle má VF mezi 0,42 a 0,72 (42% až 72% rychlosti světla ve vakuu) a stoupací kabel kolem 0,70. VF 0,70 odpovídá rychlosti přibližně 210 000 000 slečna nebo 4,76 ns na metr.

Některé typické faktory rychlosti pro kabely rádiové komunikace uvedené v příručkách a textech jsou uvedeny v následující tabulce:^[8][9]

Výpočet faktoru rychlosti

Elektrická vlna

VF se rovná reciproční z odmocnina z dielektrická konstanta (relativní permitivita ), ${ displaystyle kappa}$ nebo ${ displaystyle epsilon _ { mathrm {r}}}$materiálu, kterým prochází signál:

${ displaystyle mathrm {VF} = { frac {1} { sqrt { kappa}}} }$

v obvyklém případě, kdy relativní propustnost, ${ displaystyle mu _ { mathrm {r}}}$, je 1. V nejobecnějším případě:

${ displaystyle mathrm {VF} = { frac {1} { sqrt { mu _ { mathrm {r}} epsilon _ { mathrm {r}}}}}}}$

který zahrnuje neobvyklé magneticky vodivé materiály, jako např ferit.

Faktor rychlosti pro bezztrátový přenosové vedení darováno:

${ displaystyle mathrm {VF} = { frac {1} {c _ { mathrm {0}} { sqrt {L'C '}}}} }$

kde ${ displaystyle L '}$ je distribuován indukčnost (v henries na jednotku délky), ${ displaystyle C '}$ je kapacita mezi dvěma vodiči (v farady na jednotku délky) a ${ displaystyle c _ { mathrm {0}}}$ je rychlost světla ve vakuu.

Optická vlna

VF se rovná převrácené hodnotě index lomu ${ displaystyle {n}}$ média, obvykle optické vlákno.

${ displaystyle mathrm {VF} = { frac {1} {n}} }$

Viz také

Reference