2019-10-19
Вычислите поток вектора Пойнтинга $\vec{S}$ через поверхность длинного прямолинейного провода, сопротивление единицы длины которого равно $R$. Сравните ваш результат с омическими потерями.
Решение:
Напряженность магнитного поля на поверхности провода $B = \frac{I}{2 \pi \epsilon_{0} c^{2}r}$, где $I$ - сила тока, протекающего по проводу. Напряженность электрического поля найдем, воспользовавшись законом Ома, $I = \frac{E}{R}$, где $R$ - сопротивление единицы длины провода. Тогда плотность потока энергии, равная модулю вектора Пойнтинга, равна $\vec{S} = \epsilon_{0} c^{2} \vec{E} \times \vec{B} = \frac{ \epsilon_{0}c^{2}}{R} \vec{I} \times \vec{B}$. Поток энергии направлен нормально к поверхности провода. Интегрируя по поверхности провода единичной длины, находим
$\int \vec{S} d \vec{s} = I^{2}R$.
Следовательно, поток вектора Пойнтинга через поверхность прямолинейного провода равен омическим потерям в этом проводе.