¿Qué es el vector de Poynting?
El vector de Poynting es una ecuación importante en física. Describe la cantidad de energía por unidad de área que es entregada por un campo electromagnético. Como cualquier vector, el vector de Poynting tiene magnitud y dirección.
Los campos electromagnéticos son una combinación de campos eléctricos y magnéticos. Cualquier dispositivo eléctrico que se enciende emite las ondas electromagnéticas que componen los campos electromagnéticos. Los ejemplos cotidianos de dispositivos que producen estos campos incluyen lámparas, televisores y teléfonos celulares.
Los campos eléctricos son producidos por voltajes eléctricos. No es necesario encender un dispositivo eléctrico para producir un campo eléctrico, solo tiene que enchufarlo. El dispositivo recibe voltaje de una toma de corriente cada vez que se conecta, y esto produce este tipo de campo.
Los campos magnéticos, por otro lado, solo se producen cuando se enciende un dispositivo eléctrico. Estos son producidos por el flujo de corriente eléctrica. Cuando se enciende un dispositivo, la corriente comienza a fluir y los campos magnéticos y eléctricos se combinan para formar un campo electromagnético.
En su forma más simple, el vector de Poynting se escribe como S = E x B. Todas las variables en la ecuación son cantidades vectoriales, como lo indica la fuente en negrita. El S es el vector de Poynting, el E es el campo eléctrico y el B es el campo magnético.
Los campos eléctricos y magnéticos se miden en términos de su densidad de energía, que también puede denominarse intensidad. Los campos eléctricos y magnéticos son perpendiculares entre sí en una onda electromagnética. Esto significa que la magnitud de la energía del campo electromagnético es simplemente la magnitud de la densidad de energía del campo eléctrico, multiplicada por la magnitud de la densidad del campo magnético.
Para aplicaciones prácticas, la ecuación básica a menudo se debe dividir por una constante llamada μ 0 (pronunciado "mu nada"). Esta constante representa la permeabilidad del espacio libre. Es igual a 1.2566 x 10 -6 Webers por amperio por metro. Algunas otras unidades equivalentes también se usan a veces: Newtons por amperio cuadrado o Henries por metro.
La física teórica comúnmente usa un sistema métrico alternativo llamado cgs, lo que significa que aplica otra forma más del vector de Poynting. El sistema cgs tiene unidades estándar de centímetros, gramos y segundos, en lugar de las unidades estándar de metros, kilogramos y segundos del sistema métrico SI. El vector de Poynting para la física teórica se escribe como S = (c / 4π) * E x B , donde c representa la velocidad de la luz.