Octave已知电场振幅E0与真空波阻抗Z0,求平均能流密度
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33. 坡印廷矢量与能流
\(\langle S\rangle = \frac{E_0^2}{2Z_0}\)
核心公式:
电磁波单位时间通过单位面积的能量叫能流密度,其矢量形式即坡印廷矢量 S = E×H。
对真空中的简谐平面波,时间平均能流密度 = E0²/(2Z0)。
真空波阻抗 Z0 = √(μ0/ε0) ≈ 376.73 Ω。
已知电场振幅,即可求出平均能流密度。
Octave计算方法
已知参数:
- 电场振幅 E0(示例值:300 V/m)
- 真空波阻抗 Z0(示例值:376.73 Ω)
代码如下:
function Savg = avg_poynting(E0, Z0)
    Savg = E0^2 / (2 * Z0);
end
调用示例:
% 已知电场振幅与波阻抗,求平均能流密度
E0 = 300; Z0 = 376.73;
Savg = avg_poynting(E0, Z0);
fprintf('平均能流密度  = %.2e W/m^2', Savg);
运行结果:
平均能流密度  = 1.19e+02 W/m^2
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