Найти тему

Уравнения Максвелла и закон сохранения энергии

Определение энергии электромагнитного поля из Википедии: «Для электрического и магнитного полей их энергия пропорциональна квадрату напряжённости поля. Строго говоря, термин «энергия электромагнитного поля» является не вполне корректным. Вместо него в физике обычно используют понятие плотности энергии электромагнитного поля (в определённой точке пространства). Общая энергия поля равняется интегралу плотности энергии по всему пространству.»

Плотность энергии электромагнитного поля является суммой плотностей энергий электрического и магнитного полей.

В вакууме

Для выполнения закона сохранения энергии необходимо, чтобы оба слагаемых уравнения (3) не обращались одновременно в ноль. Это полностью согласуется со статей «Уравнения Максвелла», когда

-2

Синус и косинус от одной переменной никогда не обращаются в ноль одновременно.

Мало того, в момент времени t=0 вся энергия находится в магнитном поле

-3

а в момент времени

-4

вся энергия переходит в электрическое поле, значит

-5

Это одна и та же энергия, значит можно сделать вывод, что

-6

откуда полная энергия (точнее ее плотность) для синусоидальных колебаний в любой момент времени

-7

Этот же вывод справедлив для

-8

Спасибо, что дочитали до конца.