Sia il campo elettrico e il campo magnetico in un'onda elettromagnetica trasporta energia . La misura standard dell'energia che portano è densità di energia . Densità di energia è la quantità di energia contenuta in un dato volume di spazio . La densità di energia istantanea è l'energia in un dato volume di spazio in un particolare momento . Poiché le onde elettromagnetiche sono composte da campi variabili nel tempo , l'energia che contengono in uno cambia la posizione di momento in momento .
Il campo elettrico
Per determinare l'energia istantanea densità del campo elettrico , è necessario innanzitutto determinare ciò che il campo elettrico è di per sé in un dato istante . La forma esatta che la formula assume dipende dal sistema di coordinate utilizzato per descriverlo . Se si sceglie un sistema di coordinate cartesiano e orientarlo in modo che l'onda sta viaggiando lungo l' asse x , quindi il campo elettrico è descritta dall'equazione E = E0cos ( kx - wt ) . E è l'ampiezza del campo elettrico al tempo t e distanza x dall'origine . E0 è l'ampiezza massima del campo elettrico . Questo è l'ampiezza che il campo ha diritto alla fonte . K rappresenta il valore di due volte pi diviso per la lunghezza d' onda . Il w rappresenta due volte pi volte la frequenza dell'onda .
Calcolare la densità di energia istantanea
La densità di energia istantanea di un campo elettrico è pari a l'ampiezza del campo elettrico in quell'istante , moltiplicato per sé . Il risultato viene quindi moltiplicato per la costante permettività e diviso per due . La costante permettività è una misura di quanto bene campi elettrici viaggiano attraverso materiali diversi . Ha un valore diverso per ogni materiale , così come per lo spazio vuoto . Per determinarla , cercare il valore per il materiale che l'onda si sta studiando è in viaggio su un tavolo permettività .
Rapporti con Wave Intensity
L'energia istantanea densità del campo elettrico permette di trovare facilmente l' intensità dell'onda in qualsiasi punto nel tempo . Per trovare l'intensità istantanea dell'onda , basta moltiplicare la densità di energia istantanea del campo elettrico per la velocità della luce .