Антенны передают или принимают информацию, излучая электромагнитную энергию. Следовательно, энергия и мощность являются ключевыми параметрами, связанными с этими электромагнитными волнами, и их необходимо обсудить. Электромагнитная волна состоит как из электрического поля, так и из магнитного поля.
В любой момент времени волну можно описать этими двумя векторами. На рисунке ниже показаны компоненты электрического и магнитного полей электромагнитной волны.
В электромагнитной волне электрическое поле перпендикулярно направлению распространения, магнитное поле также перпендикулярно направлению распространения, при этом электрическое и магнитное поля перпендикулярны друг другу.
Вектор Пойнтинга
Вектор Пойнтинга описывает энергию электромагнитной волны в единицу времени на единицу площади в любой заданный момент времени. Впервые он был выведен Джоном Генри Пойнтингом в 1884 году и назван в его честь.
Определение: Вектор Пойнтинга показывает скорость передачи энергии на единицу площади.
Альтернативный вариант: Энергия, переносимая волной за единицу времени на единицу площади, определяется вектором Пойнтинга.
Вектор Пойнтинга обозначается какS.
Единица
В системе СИ вектор Пойнтинга измеряется в ваттах на квадратный метр (Вт/м²).
Математическое выражение
Мгновенный вектор Пойнтинга, описывающий мощность электромагнитной волны, определяется следующим образом:
гдеE— это вектор напряженности электрического поля, иH— это вектор интенсивности магнитного поля.
Вывод вектора Пойнтинга
Для лучшего понимания вектора Пойнтинга давайте выведем его выражение шаг за шагом.
Рассмотрим электромагнитную волну, перпендикулярно пересекающую область А, ортогональную направлению распространения (принятому за ось X). За бесконечно малый интервал времени dt волна проходит расстояние dx:
гдеS— это вектор Пойнтинга. Приведенное выше уравнение показывает энергию в единицу времени на единицу площади в любой момент времени — в этом и заключается физический смысл вектора Пойнтинга.
Чтобы узнать больше об антеннах, посетите:
Дата публикации: 15 мая 2026 г.
