电磁场的能量和能流
对于波动的能量，我们在日常生活中是有相关的经验的，比如水波可以推动水面上的树叶摇摆，声波会导致玻璃的振动。电磁波其实也具有这样的能量，只是一般过于微小而难以察觉，比如，收音机的工作原理就是接收空气中的微弱电磁波，然后经过电路放大，转换成可以被人听到的声音。
电磁波具有能量的事实很清楚了，只是这种能量如何表示呢？电磁波在传播的过程中伴随着变化的电场和磁场，他们在极短的时间内快速转换，互相激发。那么，在每一个瞬时，电磁波的能量就是电场和磁场的能量之和。这样问题就转化为了电场和磁场能量的表示，我们都知道，电场也好，磁场也罢，本质上都是一种振动，所以可以使用三角函数来表示，我们知道，对于平动的能量，总是正比于质量与速度平方的乘积，也就是动能，转动的能量也可以通过转动惯量与角速度平方的乘积表示，而对于振动的能量，由于运动的速度一直在变化，可能就显得有些陌生了，其实可以通过一个简单的模型来分析，那就是弹簧振子，一个质量块在弹簧的作用下左右摆动，就形成了振动，通过对机械能的分析，振子的能量就可以使用质量块速度为0时的弹簧能量表示，也就是1/2kx^2，分析一下这个式子，常系数可以忽略，剩下的就是k：弹簧的劲度系数，x：质量块远离平衡位置的最远距离。其中k是与振动系统的特性关联的，一般不会改变，是一个常量，而且与振动频率有关，x则 是 与波形有关，反映了振动的幅值，所以可以认为波形的幅值就代表了波动的能量。
于是，经过上面的一番分析，电场的能量应该与电场振动的频率和幅值相关，不过振动的频率一般不会发生变化，所以不去考虑。磁场的情况与电场的类似。因此我们有这样的式子 ，而电磁波的总能量就是这两者之和 ，他们之间只相差一个常系数。
电磁波的能量表示出来了，接下来就是能流。能流指的是能量的流动，关系到的是能量的空间分布，举个例子，人总是具有一定能量的，每当人一走动，依附在人身上的能量的空间位置就发生了变化，能量就从这个地方转移到了另一个地方，这种移动在时间上看，就像流水一般，从一个地方连续的流动到了另一个地方，这就是能流这个概念的来源。对于任何一种流动，都是有方向的，所以能流必须使用矢量来表示，矢量也就是有方向的量。其实，这种方向，我们已经知道，就是波的传播方向，水波不断地向远处扩散，声波也总是朝一个方向传播，电磁波 自然 同样也具有传播方向。传播方向确定之后，只要附加上能量的数值，就可以表示能流了。根据前面的分析，能量的数值是与波动的幅值有关的，所以我们想到可以这样来表示： ，只是，这种数值乘上矢量的表示方法在计算中不太好用，所以简化为 ，这是因为电场强度和磁场强度本身都是矢量，所以可以运用矢量积运算，从这两个矢量出发构造新的矢量，结果正巧与传播方向一致，这就不用单独定义一个传播矢量了。至于数值上为何是这种形式，那就与能量和能流间的性质有关了。
总的来说，电磁波的能量就是电场和磁场各自的波动能量的叠加，而能流反映了这种能量的空间分布在时间上的变化，通过能量和能流的描述，就可以把握电磁波传播的本质，不用拘泥于传播的细节，从而方便对各种复杂的电磁波传播过程进行分析。而且，这种量与流动的概念对于分析其他的事物也是非常有帮助的。人们总是说现代社会建立在物质流，能量流和信息流上面，所以，掌握了流动的概念对于分析和理解这个日渐复杂的社会而言也很有帮助。
以下为进一步解释，流动的定义是与曲面有关的，物质以一定速度穿过一个曲面，就定义为一个流动，所以能量的流动也是首先选取一个封闭曲面，假如封闭曲面内部能量减少，就说明曲面上有能量流出，这就是斯托克斯定理 ，揭示了体积分与面积分的依赖关系。通过这个额外的依赖关系，能量和能流的表示方式就不是完全独立的，确定了一个概念的表示方式，另一个就也跟随着确定下来了。
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可以考虑物理中经常存在的相差一个变换的情况下唯一的解释，也就是说，很多概念的表示方式只在相差一个容许变换的情况下唯一，尤其是在电磁场势的定义中，总可以相差一个特定函数的导数，还有拉格朗日函数的选择，本质上也不是唯一的，是在相差一个量的情况下唯一。这也是范畴论中常用的表述，很多通过万有性质定义的概念，只能在同构下唯一，而不能在等号下唯一。想要实现等号下的唯一性，那就需要通过定义等价关系构建等价类而抹除差别，对基本概念添加一层抽象，虽然结构变得复杂，但是描述变得简单了。
在四维力学角度下，这些概念更加简单，四维就是统一了时间和空间，通过洛伦兹变换群实现四维矢量在不同的参考系下的转化，根据物理量守恒的对称性解释，能量反映了时间对称性，动量反映空间对称性，所以在四维视角下，能量和动量可以被统一为四维动量，伴随定义的就是能动张量，他们通过积分联系起来，这东西往深了说就是微分形式与矢量的对偶关系，微分形式就是各种度量元，比如线元，面元，体积元。矢量以及矢量通过并矢运算获得的张量可以通过与微分形式的积分进行降阶，能动张量作为二阶张量与一阶微分形式的积分，就获得了四维动量，从二阶张量降为一阶张量，也就是矢量，微分形式自身还有 其 对偶微分形式，一个三维超曲面在四维空间中可以通过一个矢量描述，也就是法向量，所以有向三维面元和有向一维线元是对偶的，这就可以定义出两种张量，通过与微分形式的积分对应于同一个矢量，比如四阶张量和三阶微分形式积分，二阶张量和一阶微分形式积分。
电磁场的能量和能流
总的来说，电磁波的能量就是电场和磁场各自的波动能量的叠加，而能流反映了这种能量的空间分布在时间上的变化，通过能量和能流的描述，就可以把握电磁波传播的本质，不用拘泥于传播的细节，从而方便对各种复杂的电磁波传播过程进行分析。而且，这种量与流动的概念对于分析其他的事物也是非常有帮助的。人们总...
9-3电磁场的能量密度和能流密度
电场能量密度：we12DE120E2磁场能量密度：wm12BH120H29–3电磁场能量密度和能流密度第九章时变电磁场和电磁波电磁场能量密度：w120E2120H2由于电磁场能量以电磁波相同的速度传播，上式即为电磁波的能量密度。二电磁波能流密度单位时间流过垂直于传播方向单位面积的电磁波能量—能流密度.Swuu2(0E20H2...
为何电磁场是物质?——电磁场的能量、动量和角动量
2. 电磁能量的奥秘能量的脉动通过波印廷定理得以展现，这个定理描绘了电磁场能量如何像光波一样在空间中传播。能量密度和能流密度的定义，犹如能源的分子图谱，揭示了电磁场的活力核心。3. 守恒定律的桥梁能量守恒定律，如同宇宙的不变法则，规定了电磁场的能量总量恒定。在真空环境中，这一原则简化为一个...
静磁场的能量密度等于
静磁场的能量密度等于(B^2)\/2u。电场能量密度w=1\/2E·D磁场能流密度w=1\/2H·D根据经典电磁学原理，电荷一直做变速运动是会不断对外辐射电磁波的，说会有能量损失。
为什么电磁波有能量,而单独的静电场或静磁场没能量?
静电场和磁场也具有能量，电容和电感的原理就是把能量储存在电场和磁场中，像电感电路中电流有变小趋势时电感维持电流的大小，就是把磁场储存的能量释放出来 电场能量密度w=1\/2E·D 磁场能流密度w=1\/2H·D 根据经典电磁学原理，如果电荷一直做变速运动是会不断对外辐射电磁波的，所以说会有能量损失 ...
电磁场的能流密度
在电磁学的浩瀚宇宙中，能量的流动遵循着严谨的规则。由电磁场的能量守恒定律（电磁能量守恒定律）引导，洛伦兹力公式（F=q(v×B)）和麦克斯韦方程组的魔力交织，我们得以计算出那神秘的能流——能流密度S，它如同电磁场的血脉，与能量密度的增益密不可分。坡印廷矢量：电场与磁场的桥梁 坡印廷矢量S...
电磁场能是什么
其中E、D、H和B分别为电场强度、电位移、磁场强度和磁感应强度，积分遍及场存在的空间；E·D为电场能量密度；H·B为磁场能量密度；（E·D＋H·B）则是电磁场能量密度。当空间的电磁场发生变化时，电磁场的能量也随之变化，一部分转化为其他形式的能量，一部分以能流（电磁波）的形式转移（见坡印廷...
磁场能的磁场能
在静磁情形，电流与磁场总是相伴存在的,因此,将磁能看成与电流联系起来还是储存在磁场中，效果完全相同。然而变化的电场也能产生磁场，这种变化电场产生的磁场亦具有能量，其场能密度与静磁相同。在一般情形下，变化的电磁场以波的形式传播，传播过程中伴随着能量传递（其能流密度为坡印亭矢量）。
光照射到地球的能流,怎样求电场强度和磁场强度的振幅
能流是：8.4J\/(cm2*min)求电场和磁场的振幅 能留密度S=1\/2*sqrt(epsilon0\/mu0)*E^2=c^2\/2*sqrt(epsilon0\/mu0)*B^2（坡印亭矢量）E=1027V\/m B=3.43e-6T 不过你的太阳常数对么 也可能是我记错了 反正方法就是这样了 E和B的比例肯定是c没错 ...
坡印廷矢量是什么
坡印廷矢量，简称Poynting矢量，是描述电磁场中能量传输的关键概念。它代表了电磁场能流的密度，通过矢量S来定量表示。这个矢量由电场强度E和磁场强度H的相互作用产生，其计算公式为S = E × H，其中的"×"符号代表向量积，而右手螺旋定则则用来确定其方向，指向电磁波的传播路径。具体来说，S的大小...
龚味胃膜：[答案] 电磁场出了携带能量外,还具有动量,根据相对论的职能关系,能量为W的物质其质量为m=W/C^2; 电磁场的能量可以认为是以一定的密度w分布在空间中,因此单位体积中的电磁场质量为w/C^2; 电磁场既然具有质量还具有速度那么它也就具有动...
台儿庄区18437207937： 磁场具有能量.电流具有磁效应.那么电流同时具有电能和磁场的能量吗? - ？
龚味胃膜：[答案] 你这概念理解的有问题,能量是一个通用,都具有的东西; 电场和磁场,只是能量体现的两个形势而已,电场和磁场之间可以互相转化,某些场合下,电流具备的能量,表现为电场或者磁场形式,或者同时具备;
台儿庄区18437207937： 请问坡印亭矢量如何定义? - ？
龚味胃膜： 坡印亭矢量 Poynting vector 电磁场中的能流密度矢量.电磁波在空间传播,任一处的能流密度S等于该处电场强度E和磁场强度H的矢积,即 S=E*H坡印亭矢量S的方向是电磁波传播的方向 ,即电磁能传递的方向,E、H、S彼此垂直构成右手螺...
台儿庄区18437207937： 磁场有能量吗? - ？
龚味胃膜： 磁场有能量,因为磁场也是物质,磁场本身携带能量,这些能量是从其他方式转换过来的磁铁中的能量是哪来的?一块无磁性的铁被磁铁磁化,能量又是哪来的? 要知道磁铁的形成是需要能量的,它不会自发变成一块磁铁.磁铁之所以表现出磁性在于其内每个电子的自旋方向几乎一致,要建立这种一致性需要能量,比如低温中可以表现出来.但是降低温度需要能量. 磁铁磁化其他铁是要消耗原磁铁的能量的.超导中的电流能产生磁场,但是电能并没有被消耗,那么磁场的能量又是哪里来的? 电磁场是一种东西,建立这种电流(不如说电磁场)本身要消耗能量的,其后的维持不需要是否维持磁场不需要能量,但是改变磁场需要能量? 不需要.需要
台儿庄区18437207937： 磁场有没有能量,是哪里来的? - ？
龚味胃膜： 场是客观存在的,超导中的电流能产生磁场,但是电能并没有被消耗,可是电流就是外界给予的能量,只是它不是以焦耳热释放,而是已磁场的形式缓慢释放,维持磁场改变磁场都需要能量,只是大小不同,以磁铁为例,它的磁性缓慢消失是因为自身的原子在运动.
台儿庄区18437207937： 在没有电荷和电流激发的情况下~电磁场的能量是以什么形式体现的? - ？
龚味胃膜：[答案] 电磁波的形式.你扔一个石子到湖里,激起了水波,然后石子沉了,水波仍然在蔓延开.这个时候,没有振动源,水波仍然携带了能量,使得远处的水面发生了高低起伏.
台儿庄区18437207937： 磁场具有能量.电流具有磁效应.那么电流同时具有电能和磁场的能量吗??? - ？
龚味胃膜： 你这概念理解的有问题,能量是一个通用,都具有的东西;电场和磁场,只是能量体现的两个形势而已,电场和磁场之间可以互相转化,某些场合下,电流具备的能量,表现为电场或者磁场形式,或者同时具备;
台儿庄区18437207937： 通电导线产生的磁场有能量吗 - ？
龚味胃膜： 请问你要的是什么能量呢? 通电后的导线产生磁场是有能量的.也有磁能密度.磁能密度w=0.5*B^2/£.£为磁介质的磁导率.磁场能量W=(w*dv)的积分(积体积).举个例子,电源、开关、灯泡、线圈依次串联,通电稳定后,断开电源,灯泡会发出短暂的强光,这就是线圈所储存的磁能.希望对你有点帮助.
台儿庄区18437207937： 磁场是如何产生的?磁体是如何产生磁场的?(具体些,形象些) - ？
龚味胃膜：[答案] 磁场 magnetic field 电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在的一种特殊形态的物质.由于磁体的磁性来源于电流,电... 变化的电磁场以波动形式在空间传播.电磁波以有限的速度传播,具有可交换的能量和动量,电磁波与实物的相互作用,电磁...
台儿庄区18437207937： 电磁场具有能量吗? - ？
龚味胃膜： 电磁场也是种物质,同样具有能量
