Question

Густина енергії електромагнітного поля w = 0,5 Дж/м3 . Визначити модуль вектора Умова - Пойнтінга для цього поля P та кількість енергії, що переноситься за 2 хв через площу в 1 м2, перпендикулярну до напрямку поширення хвиль.

Answer 1

Ответ:

Модуль вектора Умова-Пойнтинга равен 1,5 · 10⁸ Вт/м², а энергия потока электромагнитного поля равна 180 · 10⁸ Дж

Примечание:

Считаем, что электромагнитная волна распространяется в вакууме

Объяснение:

Дано:

$w =$ 0,5 Дж/м³

$t =$ 120 c

$\Omega =$ 1 м²

$c =$ 3 · 10⁸ м/c

Найти:

$|\overrightarrow{S} | \ - \ ?$

$W \ - \ ?$

------------------------------------------

Решение:

Плотность энергии электромагнитного поля:

$w = \dfrac{W}{V} = \dfrac{W}{ct\Omega } \Longrightarrow \boldsymbol{ \boxed{ W = wct\Omega}}$ - энергия потока электромагнитного поля

Модуль вектора Умова-Пойнтинга:

$|\overrightarrow{S} | =\dfrac{W}{\Omega t} = \dfrac{wct\Omega}{\Omega t} = wc$

$\boldsymbol{\boxed{|\overrightarrow{S} | = wc}}$

Расчеты:

$\boldsymbol{|\overrightarrow{S} | = }$ 0,5 Дж/м³ · 3 · 10⁸ м/c = 1,5 · 10⁸ Вт/м²

$\boldsymbol W =$ 0,5 Дж/м³ · 3 · 10⁸ м/c · 120 c · 1 м² = 180 · 10⁸ Дж

Ответ: $|\overrightarrow{S} | =$ 1,5 · 10⁸ Вт/м². $W =$ 180 · 10⁸ Дж.