Объемная плотность энергии в электромагнитной волне
Если значения напряженностей электрического и магнитного полей в электромагнитной волне, распространяющейся в вакууме
Если значения напряженностей электрического и магнитного полей в электромагнитной волне, распространяющейся в вакууме, равны E = 600 В/м и H = 1 А/м соответственно, то какая будет объемная плотность энергии? 1. 0,6 мкДж/м^3 2. 6 мкДж/м^3 3. 1 мкДж/м^3 4. 3 мкДж/м^3 5. 2 мкДж/м^3
30.11.2024 03:55
Написать свой ответ:
Описание:
Объемная плотность энергии в электромагнитной волне определяется как сумма энергий, переносимых электрическим и магнитным полями, разделенная на объем. Энергия в электромагнитной волне передается перпендикулярно направлению распространения волны.
Формула для объемной плотности энергии (W) в электромагнитной волне выглядит следующим образом:
W = (1/2) * E * H,
где E - напряженность электрического поля (вольт/метр), H - напряженность магнитного поля (ампер/метр).
Подставим значения E = 600 В/м и H = 1 А/м в формулу:
W = (1/2) * 600 В/м * 1 А/м = 300 Дж/м^3.
Поскольку ответы даны в микроджоулях на кубический метр (мкДж/м^3), нам нужно перевести Дж/м^3 в мкДж/м^3, умножив на 10^6:
W = 300 Дж/м^3 = 300 * 10^6 мкДж/м^3 = 300 мкДж/м^3.
Таким образом, объемная плотность энергии в данной электромагнитной волне составляет 300 мкДж/м^3.
Совет:
Чтобы лучше понять электромагнитные волны и объемную плотность энергии, полезно изучить основной материал об электромагнетизме, включая законы Максвелла и связанные с ними формулы.
Упражнение:
Какова будет объемная плотность энергии в электромагнитной волне, если значения напряженности электрического и магнитного полей равны E = 800 В/м и H = 0,5 А/м соответственно? (Ответы: 200 мкДж/м^3, 400 мкДж/м^3, 600 мкДж/м^3, 100 мкДж/м^3, 150 мкДж/м^3)