וקטור פוינטינג

וקטור פוינטינג הוא גודל וקטורי המתאר את צפיפות שטף האנרגיה האלקטרומגנטית (כיוון הזרימה ועוצמתה), כלומר אינטגרל משטחי עליו על שפת נפח כלשהו ייתן את הספק האנרגיה הבוקע מאותו נפח. ממדיו הם הספק ליחידת שטח (או אנרגיה ליחידת זמן ליחידת שטח). ווקטור פוינטינג קרוי על שם הפיזיקאי האנגלי ג'ון הנרי פוינטינג (John Henry Poynting) שהגדיר אותו, אם כי גם אוליבר הביסייד הגדיר אותו באופן בלתי-תלוי בפוינטינג. ביחידות SI הווקטור מוגדר כך:

$\overrightarrow{S}=\overrightarrow{E}\times \overrightarrow{H}=\frac{1}{\mu }\overrightarrow{E}\times \overrightarrow{B}$

כאשר:

• $\overrightarrow{E}$ הוא השדה החשמלי.
• $\overrightarrow{B}$ הוא השדה המגנטי, ו-$\overrightarrow{H}$ הוא שדה העירור המגנטי.
• $c$ הוא מהירות האור.
• $\mu$ הוא פרמאביליות החומר בו נמצא הווקטור.

ביחידות cgs הווקטור מוגדר כך:

$\overrightarrow{S}=\frac{c}{4\pi }\overrightarrow{E}\times \overrightarrow{B}$

וקטור פוינטינג מצביע לכיוון אליו זורמת האנרגיה וגודלו הוא צפיפות שטף האנרגיה או צפיפות ההספק (האנרגיה ליחידת שטח וליחידת זמן) שחוצה את המשטח הניצב אליו. ניתן להסיק את קיומו על ידי שיקולים של שימור אנרגיה תוך לקיחה בחשבון ששדה מגנטי לא מבצע כל עבודה וכן ש-$\overrightarrow{E}\times \overrightarrow{B}$ מייצג את צפיפות האנרגיה בנקודה.

לדוגמה, וקטור פוינטינג ליד תיל מוליך אידיאלי הוא ניצב לתיל, כלומר אנרגיה אלקטרומגנטית זורמת מהתיל לסביבה שלו. עבור תיל מוליך בעל התנגדות חשמלית וקטור פוינטינג יהיה קטן יותר, שכן חלק מהאנרגיה נשאר בתיל, וגורם להתחממותו.

ראו גם

• משפט פוינטינג

קישורים חיצוניים

• תבנית:בריטניקה