Определить энергию, проносимую волной за 2 с сквозь расположенную перпендикулярно к направлению распространения волны площадку 10 см2. При решении задачи следует учесть, что среднее значение квадрата синуса (либо косинуса) за период равно 0,5.

5 августа 2024
Физика

Условие:

Плоская электромагнитная волна, имеющая амплитуду напряженности электромагнитного поля 0,150 В/м, распространяется в вакууме. Определить энергию, проносимую волной за 2 с сквозь расположенную перпендикулярно к направлению распространения волны площадку 10 см2. При решении задачи следует учесть, что среднее значение квадрата синуса (либо косинуса) за период равно 0,5.

Решение:

Дано:

t = 2 с;

S = 10 см2;

E = 0.15 В/м;

W = ?

Модуль плотности потока энергии электромагнитных волн равен:

P = EH

Так как Е и Н в каждой точке электромагнитной волны меняются по времени по гармоническому закону, находясь в одинаковых фазах. То изменение величины Р определяется выражением:

Р = Е₀sin⁡t ∙ H₀sint = E₀∙ H₀(sint²)

Величина Р является функцией времени. Согласно определению: