¿Cuál es la densidad de energía instantánea en el campo eléctrico de la onda ?

Las ondas electromagnéticas están compuestas de campos eléctricos variables en el tiempo y los campos magnéticos variables en el tiempo . Esto es cierto para todas las ondas electromagnéticas , incluyendo las ondas de radio, luz y calor. Parte del aprendizaje de la ciencia de las ondas electromagnéticas es aprender a averiguar la densidad de energía del campo eléctrico de una onda electromagnética . Definición

Tanto el campo eléctrico y el campo magnético en una onda electromagnética de energía de transporte . La medida estándar de la energía que transportan es la densidad de energía . La densidad de energía es la cantidad de energía contenida dentro de un volumen dado de espacio. La densidad de energía es la energía instantánea en un volumen particular de espacio en un momento particular. Debido a que las ondas electromagnéticas están compuestas de campos variables en el tiempo , la energía que contienen en una posición cambia de momento a momento .
El Campo Eléctrico

Para determinar la energía instantánea la densidad del campo eléctrico , se debe determinar primero lo que el propio campo eléctrico en un instante dado. La forma exacta en que la fórmula toma depende del sistema de coordenadas que se utiliza para describirlo. Si usted elige un sistema de coordenadas cartesianas y orientarla de modo que la onda viaja a lo largo del eje x , entonces el campo eléctrico es descrito por la ecuación E = E0cos ( kx - wt) . E es la amplitud del campo eléctrico en el tiempo t y la distancia x desde el origen . E0 es la amplitud máxima del campo eléctrico . Esta es la amplitud que el campo tiene derecho en su fuente. El k representa el valor de dos veces pi dividido por la longitud de onda de la onda. La w representa dos veces pi veces la frecuencia de la onda .
Cálculo de la densidad de energía instantánea

La densidad de energía instantánea de un campo eléctrico es igual a la amplitud del campo eléctrico en ese instante, multiplicado por sí mismo . El resultado se multiplica por la constante de permitividad y se divide por dos. La constante de permitividad es una medida de lo bien que los campos eléctricos viajan a través de diferentes materiales. Tiene un valor diferente para cada material , así como para el espacio vacío. Para determinarlo , buscar el valor para el material que la ola que se está estudiando es viajar en en una mesa permitividad .
Relación con Wave Intensidad

La energía instantánea densidad del campo eléctrico permite encontrar fácilmente la intensidad de la onda en cualquier punto en el tiempo. Para encontrar la intensidad instantánea de la onda , sólo multiplica la densidad de energía instantánea del campo eléctrico por la velocidad de la luz .