Quelle est la densité de l’énergie instantanée dans le champ électrique de l’ onde

? Les ondes électromagnétiques sont composées de champs électriques variant dans le temps et les champs magnétiques variables dans le temps . Cela est vrai pour toutes les ondes électromagnétiques , y compris les ondes de la radio , de la lumière et de la chaleur . Une partie de l’apprentissage de la science des ondes électromagnétiques est d’apprendre comment déterminer la densité d’énergie du champ électrique d’une onde électromagnétique . Définition

Tant le champ électrique et le champ magnétique dans une énergie de transport des ondes électromagnétiques. La mesure standard de l’énergie qu’ils transportent est la densité d’énergie . La densité d’énergie est la quantité d’ énergie contenue dans un volume donné de l’espace. La densité d’énergie est l’énergie instantanée dans un volume particulier de l’espace à un moment particulier . Parce que les ondes électromagnétiques sont composées de champs variables dans le temps , l’énergie qu’ils contiennent à un emplacement change d’instant en instant .
Le champ électrique

Pour déterminer l’énergie instantanée densité du champ électrique , vous devez d’abord déterminer ce que le champ électrique est lui-même à un instant donné. La forme exacte que la formule prend dépend du système de coordonnées que vous utilisez pour décrire. Si vous choisissez un système de coordonnées cartésiennes et l’orienter de sorte que l’onde se déplace le long de l’axe x , le champ électrique est décrite par l’équation E = E0cos ( kx- poids ) . E est l’amplitude du champ électrique au temps t et la distance x à partir de l’origine . E0 est l’amplitude maximale du champ électrique . C’est l’amplitude que le champ a droit à sa source . Le k représente la valeur de deux fois pi divisé par la longueur d’onde de l’onde . Le w représente deux fois les fois pi la fréquence de l’onde .

Calcul de la densité de l’énergie instantanée

La densité d’énergie instantanée d’un champ électrique est égal à l’amplitude du champ électrique à cet instant , multiplié par lui-même. Le résultat est ensuite multiplié par la constante de permittivité et divisé par deux . La constante de permittivité est une mesure de la façon dont les champs électriques se déplacent dans des matériaux différents. Il a une valeur différente pour chaque matériau , ainsi que pour l’espace vide . Pour le déterminer, rechercher la valeur de la matière que l’onde que vous étudiez se déplace dans sur une table de permittivité .
Relations avec les vagues intensité

L’énergie instantanée densité du champ électrique vous permet de trouver facilement l’intensité de l’onde à n’importe quel point dans le temps. Pour trouver l’intensité instantanée de l’onde , il suffit de multiplier la densité d’énergie instantanée du champ électrique par la vitesse de la lumière .