E


S
H
平面电磁波能流密度平均值
S

1 2
E0 H 0
振荡偶极子的平均辐射功率 p p02 4 4
12πu
9 – 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
电偶极子单位时间通过球面辐射出去的能量
P


S
ds

EH

r
2
s
indd
E(r,t) p0 2 sin cos(t r )
D
E

1 2
0E2
磁场能量密度：
wm

1 2
B
H

能流密度 第九章 时变电磁场和电磁波
电磁场能量密度：
w

1 2
0E2

1 2
0H
2
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.
S

wu

u 2
(0E 2

0H
2)
9 – 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
将
uC 1
00
代入，并注意 0 E 0 H
S1 2
1(
00
0
0E E
0
0 H H)
1 (HE HE) EH 2
S EH
因为 E H ,并且E H 所决定的方向为电磁波
能量传播方向。
9 – 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
➢ 电磁波的能流密度（坡印廷）矢量
S EH
或表示为
1 S EB
0
9 – 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
➢ 电磁波的能流密度（坡印廷）矢量 S E H
4π r
u
H (r,t) p0 2 sin cos(t r )
4π r
u
P P02 4 cos2 (t r )
6u
u
u 1

平均辐射功率：
P1 T
T Pdt P02 4
0
12u
9 – 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
一 电磁波能量密度 实验证明，在远离发射源的观测点，要在场
源发射后一段时间内才能收到发射的电磁波信 号。这说明：
➢电磁波的传播确实需要时间
➢电磁波具有能量，自由空间平面电磁波能量传 播速度就是电磁波传播的速度。
电场能量密度：
we

1 2