Ποιο είναι το διάνυσμα Poynting;

Το διάνυσμα Poynting είναι μια σημαντική εξίσωση στη φυσική.Περιγράφει την ποσότητα ενέργειας ανά μονάδα περιοχής που παρέχεται από ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.Όπως κάθε διάνυσμα, ο φορέας poynting έχει τόσο μέγεθος όσο και κατεύθυνση. Τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία είναι ένας συνδυασμός ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων.Οποιαδήποτε ηλεκτρική συσκευή που τροφοδοτείται να εκπέμπει τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα που συνθέτουν ηλεκτρομαγνητικά πεδία.Τα καθημερινά παραδείγματα συσκευών που παράγουν αυτά τα πεδία περιλαμβάνουν λαμπτήρες, τηλεοράσεις και κινητά τηλέφωνα. Τα ηλεκτρικά πεδία παράγονται με ηλεκτρικές τάσεις.Μια ηλεκτρική συσκευή δεν χρειάζεται να ενεργοποιηθεί για να παράγει ένα ηλεκτρικό πεδίο, πρέπει να συνδεθεί μόνο.Από την άλλη πλευρά, παράγονται μόνο όταν ενεργοποιείται μια ηλεκτρική συσκευή.Αυτά παράγονται με ρέον ηλεκτρικό ρεύμα.Όταν ενεργοποιείται μια συσκευή, το ρεύμα αρχίζει να ρέει και τα μαγνητικά και ηλεκτρικά πεδία συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.

Στην απλούστερη μορφή του, ο φορέας Poynting γράφεται ως

S

'

x

b

.Όλες οι μεταβλητές στην εξίσωση είναι ποσότητες διανυσμάτων, όπως υποδεικνύεται από την έντονη γραμματοσειρά.Το S είναι το διάνυσμα Poynting, το E είναι το ηλεκτρικό πεδίο και το B είναι το μαγνητικό πεδίο. Ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία μετράται από την άποψη της ενεργειακής τους πυκνότητας, η οποία μπορεί επίσης να αναφέρεται ως ένταση.Τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία είναι κάθετα μεταξύ τους σε ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα.Αυτό σημαίνει ότι το μέγεθος της ενέργειας των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων είναι απλώς το μέγεθος της ενεργειακής πυκνότητας των ηλεκτρικών πεδίων, πολλαπλασιασμένο με το μέγεθος της πυκνότητας των μαγνητικών πεδίων. Για πρακτικές εφαρμογές, η βασική εξίσωση πρέπει συχνά να διαιρείται με μια σταθερά που ονομάζεται μ 0 (προφέρεται mu naught).Αυτή η σταθερά αντιπροσωπεύει τη διαπερατότητα του ελεύθερου χώρου.Είναι ίσο με 1,2566 x 10 -6 Webers ανά αμπέρ ανά μέτρο.Μερικές άλλες, ισοδύναμες μονάδες χρησιμοποιούνται μερικές φορές επίσης: Newton ανά τετράγωνο αμπέρ ή henries ανά μέτρο.

Η θεωρητική φυσική χρησιμοποιεί συνήθως ένα εναλλακτικό μετρικό σύστημα που ονομάζεται CGS, πράγμα που σημαίνει ότι εφαρμόζει μια ακόμη μορφή του φορέα poynting.Το σύστημα CGS διαθέτει τυποποιημένες μονάδες εκατοστών, γραμμάρια και δευτερόλεπτα, αντί για τις τυπικές μονάδες μέτρων, κιλών και δευτερολέπτων.Το διάνυσμα Poynting για τη θεωρητική φυσική γράφεται ως

S

' (c/4π)* _e x ^b , όπου c αντιπροσωπεύει την ταχύτητα του φωτός.