¿Por qué la divergencia del vector de Poynting tiene densidad de flujo de energía?

El vector de puntos se define como

S = m 0 1 mi × B

Tomando la divergencia del vector de puntos, se llega a

S = tu t = 0

después de alguna manipulación algebraica.

Nota tu es la densidad de energía electromagnética.

La afirmación es que el S es una densidad de flujo de energía.

¿Cómo veo que esto es cierto?

Gracias de antemano.

Pista: tu no es energía, es densidad de energía. Ha derivado la ecuación de continuidad en.wikipedia.org/wiki/Continuity_equation#Differential_form
De hecho, soy consciente de que he derivado la ecuación de continuidad. Y si, tu fue un error. Se ha hecho la corrección,
Tengo una idea. Claramente, cometí el error de realizar un análisis dimensional en el lado izquierdo. Podría haber trabajado simplemente en el lado derecho. El lado derecho tiene unidades de julios por unidad de volumen. Tomando la derivación del tiempo una vez, se introduce una unidad de tiempo en segundos en el denominador. Esto da julios por unidad de volumen por segundo. Sin embargo, debería ser correctamente julios por unidad de área por unidad de tiempo.
Necesita concentrarse en el trabajo realizado por el campo en cualquier asunto; agregar mi j para completar la ecuación de continuidad.
No quiero completarlo. Solo quiero saber cómo resultan ser las unidades para la divergencia del vector de Poynting j / ( metro 2 s )

Respuestas (1)

Lo contrario no es un "teorema" en el sentido de que no se puede probar que sea cierto, incluso asumiendo las ecuaciones de Maxwell como axiomas. Es simplemente una "corazonada" que | S | representa la intensidad de potencia y tu = 1 2 ϵ | mi | 2 + 1 2 m | H | 2 la densidad de energía. Lo que puedes probar (y lo que ya entiendes) de las ecuaciones de Maxwell es que:

  1. S es el flujo de tu ya que el par en conjunto cumple una ecuación de continuidad en zonas libres de fuentes: donde hay fuentes, la diferencia entre S y la tasa de cambio de tiempo de tu se puede demostrar que es la tasa de trabajo de los campos eléctricos en las corrientes (la mi j término);
  2. Si tu integrado sobre todo el espacio se puede definir (es decir, una integral convergente) entonces tu es constante si ϵ y m son reales ( es decir, no hay materiales absorbentes) y no hay fuentes, o que su tasa de cambio es igual a la tasa de trabajo del mi campo (el integrado mi j término) si hay fuentes.

Entonces, el par se comporta exactamente como una densidad de energía y su vector de flujo debería hacerlo. Por tanto, postulamos que son la densidad de energía y su vector de flujo y, hasta el momento, ningún resultado experimental ha fallado en concordar con los cálculos realizados asumiendo este postulado.