Kaj je Poyntingov vektor?

Poyntingov vektor je pomembna enačba v fiziki. Opisuje količino energije na enoto površine, ki jo odda elektromagnetno polje. Kot vsak vektor ima tudi Poyntingov vektor tako velikost kot smer.

Elektromagnetna polja so kombinacija električnega in magnetnega polja. Vsaka električna naprava, ki je napajana, oddaja elektromagnetne valove, ki sestavljajo elektromagnetno polje. Vsakodnevni primeri naprav, ki proizvajajo ta polja, vključujejo svetilke, televizorje in mobilne telefone.

Električna polja proizvajajo električne napetosti. Električne naprave ni treba vklopiti, da bi ustvarilo električno polje, treba jo je le priključiti. Naprava prejme napetost iz vtičnice, ko je priključena, in to ustvari to vrsto polja.

Po drugi strani pa se magnetna polja proizvajajo le, ko je električna naprava vklopljena. Nastanejo s pretočnim električnim tokom. Ko je naprava vklopljena, začne tok teči in magnetno in električno polje se združita v elektromagnetno polje.

V svoji najpreprostejši obliki je Poyntingov vektor zapisan kot S = E x B. Vse spremenljivke v enačbi so vektorske količine, kot je označeno s krepko pisavo. S je Poyntingov vektor, E je električno polje in B je magnetno polje.
Električna in magnetna polja se merijo glede na njihovo energijsko gostoto, ki jo lahko imenujemo tudi intenzivnost. Električno in magnetno polje sta v elektromagnetnem valu pravokotna drug na drugega. To pomeni, da je velikost energije elektromagnetnega polja preprosto velikost gostote energije električnega polja, pomnožena z velikostjo gostote magnetnega polja.

Za praktične aplikacije je treba osnovno enačbo pogosto deliti s konstanto, imenovano μ0 (izgovarja se »mu nič«). Ta konstanta predstavlja prepustnost prostega prostora. To je enako 1.2566 x 10-6 Webers na amper na meter. Včasih se uporabljajo tudi nekatere druge enakovredne enote: Newtoni na kvadratni amper ali Henri na meter.

Teoretična fizika običajno uporablja alternativni metrični sistem, imenovan cgs, kar pomeni, da uporablja še eno obliko Poyntingovega vektorja. Sistem cgs ima standardne enote centimetrov, gramov in sekund namesto standardnih enot metrov, kilogramov in sekund metričnega sistema SI. Poyntingov vektor za teoretično fiziko je zapisan kot S = (c/4π)*E x B, kjer c pomeni hitrost svetlobe.