Антени передають або приймають інформацію, випромінюючи електромагнітну енергію. Тому енергія та потужність є ключовими параметрами, пов'язаними з цими електромагнітними хвилями, і їх важливо обговорити. Електромагнітна хвиля складається як з електричного поля, так і з магнітного поля.
У будь-який момент хвилю можна описати цими двома векторами. На рисунку нижче показано компоненти електричного та магнітного поля електромагнітної хвилі.
В електромагнітній хвилі електричне поле перпендикулярне до напрямку поширення, а магнітне поле також перпендикулярне до напрямку поширення, тоді як електричне та магнітне поля перпендикулярні одне одному.
Вектор Пойнтинга
Вектор Пойнтинга описує енергію електромагнітної хвилі за одиницю часу на одиницю площі в будь-який заданий момент часу. Він був вперше вивчений Джоном Генрі Пойнтингом у 1884 році та названий на його честь.
Визначення: Вектор Пойнтінга показує швидкість передачі енергії на одиницю площі.
Або: Енергія, яку переносить хвиля за одиницю часу на одиницю площі, визначається вектором Пойнтінга.
Вектор Пойнтінга позначається якS.
Одиниця
Одиницею вимірювання вектора Пойнтінга в СІ є ват на квадратний метр (Вт/м²).
Математичний вираз
Миттєвий вектор Пойнтинга, який описує потужність, пов'язану з електромагнітною хвилею, визначається як:
деE– вектор напруженості електричного поля, аH– вектор напруженості магнітного поля.
Виведення вектора Пойнтінга
Щоб краще зрозуміти вектор Пойнтінга, виведемо його вираз крок за кроком.
Розглянемо електромагнітну хвилю, що перпендикулярно перетинає область A, ортогональну до напрямку поширення (взятого за вісь X). Протягом нескінченно малого інтервалу часу dt хвиля проходить відстань dx:
деS– вектор Пойнтінга. Наведене вище рівняння дає енергію за одиницю часу на одиницю площі в будь-який момент часу – це фізичне значення вектора Пойнтінга.
Щоб дізнатися більше про антени, відвідайте:
Час публікації: 15 травня 2026 р.
