Hva Er Momentant energitetthet i det elektriske feltet av Wave?

Elektromagnetiske bølger er sammensatt av tidsvarierende elektrisk felt og tidsvarierende magnetfelter. Dette gjelder for alle elektromagnetiske bølger, inkludert radiobølger, lys og varme. En del av å lære vitenskapen om elektromagnetiske bølger er å lære hvordan å finne ut det elektriske feltet energitettheten av en elektromagnetisk bølge.

Definisjon

Både det elektriske feltet og det magnetiske feltet i en elektromagnetisk bølge bære energi. Den standard måling av energien som de bærer er energitetthet. Energitettheten er mengden av energi som finnes innenfor et gitt romvolum. Den øyeblikkelige energitettheten er energien i et bestemt volum av plass på et bestemt tidspunkt. Fordi elektromagnetiske bølger består av tidsvarierende felt, den energi de inneholde ett sted endringer fra øyeblikk til øyeblikk.

Det elektriske feltet

For å bestemme den øyeblikkelige energitetthet av det elektriske felt, må man først bestemme hvilken det elektriske feltet er i seg selv ved et gitt øyeblikk. Den nøyaktige form som formelen tar avhenger av koordinatsystemet du bruker for å beskrive det. Hvis du velger et kartesisk koordinatsystem og innrette den slik at bølgen er på reise langs x-aksen, så det elektriske feltet er beskrevet ved ligningen E = E0cos (kx-vekt). E er amplituden til det elektriske felt ved tiden t og x avstanden fra origo. E0 er den maksimale amplitude av det elektriske felt. Dette er amplitude at feltet har rett til kilden. K representerer den verdi av to ganger pi dividert med bølgelengde av bølgen. W representerer to ganger pi ganger frekvensen til bølgen.

Beregning av Momentant energitetthet

Den øyeblikkelige energitettheten i et elektrisk felt er lik amplituden til det elektriske felt ved det øyeblikket, multiplisert med seg selv. Resultatet blir så multiplisert med den konstante permittivitet og dividert med to. Den permittivitet Konstanten er et mål på hvor godt elektriske felt seg gjennom forskjellige materialer. Den har en forskjellig verdi for hvert materiale, så vel som for tomrom. For å finne ut det, se opp verdien for det materialet som bølgen du studerer er på reise i en permittivitet bord.

Forholdet til Wave Intensitet

Den øyeblikkelige energitettheten i det elektriske feltet kan du enkelt finne intensiteten på bølgen på ethvert tidspunkt. For å finne den momentane intensitet for bølgen, bare multiplisere den øyeblikkelige energitettheten til det elektriske feltet ved lysets hastighet.