電磁學
坡印廷向量(Poynting vector)
坡印廷向量是一支箭,告訴你電磁能量往哪個方向流動、每平方公尺每秒有多少能量穿過。凡是電場與磁場交會之處,能量便朝第三個垂直方向行進——讓右手手指從 E 指向 B,大拇指所指即功率流向。它以瓦特每平方公尺(W/m²)為單位,和曬暖你臉龐的陽光單位相同:正午太陽的坡印廷通量約為 1,000 W/m²。
坡印廷向量帶來的意外啟示是:電路中的能量其實並不在導線「內部」傳遞——它流經導線「周圍」的空無空間,由導線所建立的場引導。銅線只是一條塑造場形的軌道;真正的功率之河奔流於旁邊的空氣中。這正是傳輸線或同軸電纜能夠承載數千瓦的原因:能量乘著導體之間空間裡的場前進,金屬不過是替它導向。同一個向量也解釋了天線如何把功率射向天空,以及雷射如何送出一束集中的光。
S = E × H (units: W/m²)
違反直覺的是,即使是簡單的電池加電阻電路,能量也是從周圍的場進入電阻,而非沿導線內部爬行——多數學生初次遇到這個事實時都大吃一驚。
又称
另见