Hvad er Poynting -vektoren?

Poynting -vektoren er en vigtig ligning inden for fysik.Den beskriver mængden af energi pr. Område, der leveres af et elektromagnetisk felt.Som enhver vektor har Poynting -vektoren både størrelse og retning.

Elektromagnetiske felter er en kombination af elektriske og magnetiske felter.Enhver elektrisk enhed, der drives på, udsender de elektromagnetiske bølger, der komponerer elektromagnetiske felter.Hverdagseksempler på enheder, der producerer disse felter, inkluderer lamper, fjernsyn og mobiltelefoner.

Elektriske felter produceres af elektriske spændinger.En elektrisk enhed behøver ikke at være tændt for at producere et elektrisk felt, den skal kun tilsluttes. Enheden modtager spænding fra et stik, når den er tilsluttet, og dette producerer denne type felt.

Magnetiske felter,På den anden side produceres kun, når en elektrisk enhed er tændt.Disse produceres ved strømning af elektrisk strøm.Når en enhed er tændt, begynder strømmen at strømme, og de magnetiske og elektriske felter kombineres for at danne et elektromagnetisk felt.

I sin enkleste form skrives Poynting -vektoren som S ' E X B .Alle variabler i ligningen er vektormængder, som indikeret af den dristige skrifttype.S er poyntingvektoren, E er det elektriske felt, og B er magnetfeltet.

Elektriske og magnetiske felter måles med hensyn til deres energitæthed, som også kan omtales som intensitet.De elektriske og magnetiske felter er vinkelret på hinanden i en elektromagnetisk bølge.Dette betyder, at størrelsen af de elektromagnetiske felter energi simpelthen er størrelsen af de elektriske felters energitæthed, ganget med størrelsen af magnetfelternes tæthed.

For praktiske anvendelser skal den grundlæggende ligning ofte divideres med en konstant kaldet μ ₀ (udtalt mu intet).Denne konstant repræsenterer permeabiliteten af fri plads.Det er lig med 1.2566 x 10 ^-6 Webers pr. Ampere pr. Meter.Nogle andre, ækvivalente enheder bruges undertiden også: Newton Per Square Ampere eller Henries pr. Meter.

Teoretisk fysik bruger ofte et alternativt metrisk system kaldet CGS, hvilket betyder, at det gælder endnu en form for Poynting -vektoren.CGS -systemet har standardenheder på centimeter, gram og sekunder i stedet for SI -metriske systemer standardenheder på meter, kilogram og sekunder.Poynting -vektoren for teoretisk fysik er skrevet som S ' (C/4π)* E X B , hvor C står for lysets hastighed.