Теорема Пойнтинга. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Пойнтинга теорема - теорема, описывающая закон сохранения энергии эл--магн. поля. Теорема была доказана в 1884 Дж. Пойнтингом (J. Н. Poynting). Если продифференцировать по времени плотность энергии электромагнитного поля в стационарной среде без дисперсии,

с учётом Максвелла уравнений получим:

где

- Пойнтинга вектор, j - плотность тока, Е, Ни D, В - напряжённости и индукции электрич. и магн. полей. В интегральной форме П. т. принимает вид

где W - полная энергия эл--магн. поля, заключённого в объёме V; F - поверхность, ограничивающая объём V; dF и dV - элементы поверхности и объёма. Это соотношение получено в предположении, что заряды не пересекают поверхность F, в противном случае необходимо учесть поток энергии, переносимый зарядами через F. Интеграл по объёму описывает работу, совершаемую сторонними эдс над токами проводимости, и джоулевы потери .Исходя из представления о локализации эл--магн. энергии в пространстве можно заключить, что она вытекает через поверхность F из объёма V наружу в кол-ве

единиц энергии в единицу времени. П. т. применяется чаще всего для определения потока энергии, теряемой системой заряж. частиц на излучение эл--магн. волн, однако она справедлива и для статпч. полей. В частности, с помощью П. т. можно проследить пути поступления энергии в проводник с током.
Для квазимонохроматич. эл--магн. поля можно ввести комплексные амплитуды E₀(r, t)и H₀(r, t)электрич. и магн. полей, медленно меняющиеся во времени и пространстве, напр. E(r,t) = Re{E₀ (r, t)х exp (kr -

t)}, где k и

- волновой вектор и круговая частота. При описании ВЧ-свойств вещества (не ферромагнетика) с учётом пространств. и временной дисперсии волн нет необходимости вводить тензор магн. проницаемости, т. е. В = Н (в СГС). Тензор диэлектрической проницаемостиможно разложить на два эрмитовых тензораи

В поглощающей среде плотность джоулевых потерь равна

(звёздочка означает комплексное сопряжение). В области прозрачности

= 0 и средняя по высокой частоте плотность энергии

где вектор Пойнтинга

описывает средний поток энергии, переносимый полем, а

- средний поток энергии, переносимый частицами среды. Скорость переноса энергии в эл--магн. волне совпадает с групповой скоростью волны v_гр и определяется соотношением S=wv_гp. Закон сохранения энергии в поглощающей среде при наличии временной и пространственной дисперсий не позволяет однозначно интерпретировать входящие в него члены.

Литература по теореме Пойнтинга

Знаете ли Вы, что, когда некоторые исследователи, пытающиеся примирить релятивизм и эфирную физику, говорят, например, о том, что космос состоит на 70% из "физического вакуума", а на 30% - из вещества и поля, то они впадают в фундаментальное логическое противоречие. Это противоречие заключается в следующем.

Вещество и поле не есть что-то отдельное от эфира, также как и человеческое тело не есть что-то отдельное от атомов и молекул его составляющих. Оно и есть эти атомы и молекулы, собранные в определенном порядке. Также и вещество не есть что-то отдельное от элементарных частиц, а оно состоит из них как базовой материи. Также и элементарные частицы состоят из частиц эфира как базовой материи нижнего уровня. Таким образом, всё, что есть во вселенной - это есть эфир. Эфира 100%. Из него состоят элементарные частицы, а из них всё остальное. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.