Poynting-Vektor in 3D
Die Energie einer elektromagnetischen Welle wandert nicht in den Drähten — sie wandert in den Feldern. Diese 3D-Darstellung zeichnet den Poynting-Vektor neben dem elektrischen und dem magnetischen Feld und zeigt Richtung und Rate des Energieflusses.
So benutzt du diese Simulation
- Drehen Sie die 3D-Szene, um das Vektordreibein aus jedem Winkel zu betrachten
- Stellen Sie die Feldamplituden und die Wellenfrequenz ein
- Wechseln Sie zwischen momentanem und zeitlich gemitteltem Fluss
Worauf du achten solltest
- S, E und B bilden ein zueinander senkrechtes Rechtssystem
- Der Energiefluss ist maximal, wenn beide Felder maximal sind, und fällt auf null, wenn sie durch null gehen
- Eines der beiden Felder umzukehren kehrt die Richtung des Energietransports um
Die Physik dahinter
Der Poynting-Vektor S = E × B/μ₀ gibt den von einem elektromagnetischen Feld transportierten Energiefluss in Watt je Quadratmeter an. Seine Richtung steht senkrecht auf E und auf B, was für eine ebene Welle bedeutet, dass die Energie in Ausbreitungsrichtung wandert. Sein Betrag schwingt mit der doppelten Wellenfrequenz, und der zeitliche Mittelwert ist die Intensität.