Antennes zenden en ontvangen informatie door elektromagnetische energie uit te stralen. Energie en vermogen zijn daarom belangrijke parameters die samenhangen met deze elektromagnetische golven, en het is essentieel om ze te bespreken. Een elektromagnetische golf bestaat uit zowel een elektrisch veld als een magnetisch veld.
Op elk willekeurig moment kan de golf worden beschreven door deze twee vectoren. De onderstaande afbeelding illustreert de elektrische en magnetische veldcomponenten van een elektromagnetische golf.
Bij een elektromagnetische golf staat het elektrische veld loodrecht op de voortplantingsrichting, en het magnetische veld staat eveneens loodrecht op de voortplantingsrichting, terwijl het elektrische en magnetische veld loodrecht op elkaar staan.
Poynting-vector
De Poynting-vector beschrijft de energie van een elektromagnetische golf per tijdseenheid per oppervlakte-eenheid op een willekeurig moment. Deze vector werd voor het eerst afgeleid door John Henry Poynting in 1884 en is naar hem vernoemd.
Definitie: De Poynting-vector geeft de snelheid van energieoverdracht per oppervlakte-eenheid weer.
Als alternatief: De energie die een golf per tijdseenheid per oppervlakte-eenheid transporteert, wordt gegeven door de Poynting-vector.
De Poynting-vector wordt aangeduid metS.
Eenheid
De SI-eenheid van de Poynting-vector is watt per vierkante meter (W/m²).
Wiskundige uitdrukking
De momentane Poynting-vector, die het vermogen beschrijft dat geassocieerd is met een elektromagnetische golf, wordt als volgt gedefinieerd:
waarEis de vector van de elektrische veldsterkte enHis de vector van de magnetische veldsterkte.
Afleiding van de Poynting-vector
Om de Poynting-vector beter te begrijpen, zullen we de uitdrukking ervan stap voor stap afleiden.
Beschouw een elektromagnetische golf die loodrecht een gebied A doorkruist dat orthogonaal staat op de voortplantingsrichting (genomen als de X-as). Gedurende een infinitesimaal tijdsinterval dt legt de golf een afstand dx af:
waarSis de Poynting-vector. De bovenstaande vergelijking geeft de energie per tijdseenheid per oppervlakte-eenheid op elk willekeurig moment – dit is de fysische betekenis van de Poynting-vector.
Ga voor meer informatie over antennes naar:
Publicatiedatum: 15 mei 2026
