Дано:
Амплитуда напряженности электрического поля волны: E0 = 9 мВ/м
Амплитуда напряженности магнитного поля волны: H0 = 2 мА/м
Время передачи энергии: τ = 1 мин = 60 с
Площадь поверхности, перпендикулярной оси x: S = 10 см^2 = 10 * 10^-4 м^2
Найти:
Энергию, перенесенную волной за время τ через площадку, перпендикулярную оси x
Решение:
Энергия, переносимая электромагнитной волной через площадь S за время τ, связана с амплитудами электрического и магнитного полей следующим выражением:
W = (1/2) * ε0 * E0^2 * c * S * τ,
где ε0 - диэлектрическая проницаемость в вакууме, ε0 ≈ 8.85 * 10^-12 Ф/м, c - скорость света в вакууме, c = 3 * 10^8 м/с.
Подставим известные значения и рассчитаем энергию:
W = (1/2) * 8.85 * 10^-12 Ф/м * (9 * 10^-3 В/м)^2 * 3 * 10^8 м/с * 10 * 10^-4 м^2 * 60 с
W ≈ 0.54 мкДж
Ответ:
Энергия, перенесенная волной за время 1 мин через площадку 10 см^2, составляет около 0.54 мкДж.