Билет 20
Объемная плотность энергии и плотность потока энергии
Перенос энергии волнами хар-ся векторами плотности потока энергии – вектор Умова. Направление вектора Умова совпадает с направлением переноса энергии, а его модуль = энергии переносимой волной за ед времени на еденицу площади расположенную перпендикулярно направлению волны.
Численное значение вектора плотности потока энергии определяется следующим образом:
j=дельтаW/дельта Sперпендекуляр* дельтаt
где -W энергия, переносимая за время t через площадку S , перпендикулярную к направлению переноса энергии. Другими словами, этот вектор численно равен мощности передаваемой через единичную нормальную к направлению распространения энергии площадку. Направление вектора j совпадает с направлением распространения энергии волны.
Рассматривая фазовую скорость v как вектор, направление которого совпадает с направлением распространения волны (и переноса энергии), можно написать
_ _
j=wv
Эта величина носит название вектора плотности потока энергии. Вектор плотности потока энергии был впервые введен определен русским ученым Н.А. Умовым и называется вектором Умова.
Объемная плотность энергии - Это физическая величина, численно равная отношению потенциальной энергии поля, заключенной в элементе объема, к этому объему. Для однородного поля объемная плотность энергии равна ω = W/V . Для плоского конденсатора, объем которого Sd, где S - площадь пластин, d - расстояние между пластинами, имеем
омега=W/Sd=1/2*CU^2/Sd