? Elektromagnetiska vågor består av tidsvarierande elektriska fält och tidsvarierande magnetfält . Detta gäller för alla elektromagnetiska vågor , inklusive radiovågor , ljus och värme . En del av att lära sig vetenskapen av elektromagnetiska vågor är att lära sig att räkna ut det elektriska fältet energitätheten av en elektromagnetisk våg . Definition
Både det elektriska fältet och det magnetiska fältet i en elektromagnetisk våg carry energi. Standarden mätning av den energi de bär är energitäthet . Energitätheten är den mängd energi som finns i en given volym av utrymmet. Det momentana energitäthet är energin i en viss volym av utrymme vid ett visst tillfälle . Eftersom elektromagnetiska vågor består av tidsvarierande fält , den energi de innehåller på en plats förändras från ögonblick till ögonblick .
Electric Field
För att bestämma den momentana energin densiteten hos det elektriska fältet måste du först bestämma vilken det elektriska fältet i sig är i ett givet ögonblick . Den exakta formen att formeln tar beror på det koordinatsystem som du använder för att beskriva den. Om du väljer ett kartesiskt koordinatsystem och rikta den så att vågen färdas längs x – axeln , då det elektriska fältet beskrivs av ekvationen E = E0cos ( kx – vikt ) . E är amplituden för det elektriska fältet vid tiden t och avståndet x från origo . E0 är den maximala amplituden av det elektriska fältet. Detta är amplituden att fältet har rätt vid källan. Den k representerar värdet för två gånger pi dividerat med våglängden för den våg . Den w representerar två gånger pi gånger frekvensen för vågen. Addera beräkning av de momentana energitäthet
momentana energitäthet av ett elektriskt fält är lika med amplituden av det elektriska fältet vid denna tidpunkt , multiplicerat med sig själv . Resultatet multipliceras sedan med den permitivity konstant och divideras med två . Den permitivity konstant är ett mått på hur väl elektriska fält färdas genom olika material. Den har ett annat värde för varje material, såväl som för tomt utrymme . För att avgöra det , leta upp värdet för det material som den våg du studerar färdas på en permitivity bord .
Släktskap med Wave Intensity
Den momentana energi densitet av det elektriska fältet gör det möjligt att lätt hitta intensiteten av vågen vid varje tidpunkt. För att hitta den momentana intensiteten hos den våg , bara multiplicera den momentana energitätheten hos det elektriska fältet av ljushastigheten . Addera