坡印廷矢量

坡印廷矢量是指電磁場中的能流密度矢量。

坡印廷矢量

正文

電磁場中的能流密度矢量。電場強度為E、磁場強度為H的空間裡，電磁場能流密度矢量為

其大小表示單位時間通過垂直單位面積的能量，單位為瓦／米2。能流密度概念是1884年J.H.坡印廷建立的,稍後O.亥維賽也獨立得到。
根據麥克斯韋方程組可得出，對於空間任意閉合面S所包圍的任意體積V，有

式中E、D、H、B和j分別為電場強度、電位移、磁場強度、磁感應強度和電流密度。可以看出式左為體積 V內電磁能的減少率,式右第一項是體積V內轉化為其他形式的能量。當V記憶體在運動電荷時,它就是電磁場單位時間對V內電荷所做的機械功，轉化為電荷的機械能；當V記憶體在導電媒質時,它就是轉化為焦耳熱的功率；當V內還存在電源時，其中還包括反抗非靜電力對電源所做的功率。因此,從能量守恆來理解，這一方程意味著體積V內電磁能的減少,一部分用於體積V內轉化為其他形式的能量，另一部分即式右的第二項，為通過界面流出去的能量。E×H即能流密度。
場能密度和能流密度是能量貯存於場中這種觀點的完備描述。按照這種觀點，即使在直流電路情形，電源中的能量也不是通過電路中的電流傳輸到負載電阻去的，而是以電路周圍電磁場能流的形式傳輸到負載電阻去的。在交流電路中，在各種電磁耦合的器件中，在電磁波的傳播以及電磁輻射中，能量無一不是通過電磁場能流的形式傳輸的。

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