基本介紹
- 中文名：坡印亭矢量
- 外文名：Poynting vector
- 別稱：坡印亭向量
- 表達式：S=E×H
- 提出者：J.坡印亭
- 提出時間：1884年
- 套用學科：電磁學
- 適用領域範圍：電磁學
理論詮釋,巨觀解釋,微觀表述,天體的坡印亭矢量,簡介及證明,
理論詮釋
巨觀解釋
空間某處的電場強度為E，磁場強度為H，則該處電磁場的能流密度為S=E×H。能流密度概念是1884年J.坡印亭建立的，稍後O.亥維賽也獨立得到。電磁場的場能密度和能流密度是能量儲存在場中觀點完備描述所必須的。如從能量守恆出發，考慮空間任意閉合面S所包圍的體積V，如果該體積內電磁場能減少，必定一部分用於體積V內轉化為其他形式的能量，還有另一部分能量通過界面S流出，能流密度矢量就是描述後一因素的物理量。因此，能量是通過電磁場傳輸的，即使對於直流電路情形，電源中的能量也不是通過電路中的電流傳輸的，而是以電路周圍電磁場能流的形式傳輸到負載電阻去的。各種情形電磁能量的傳輸都是通過電磁場能流的形式傳輸的。
微觀表述
單位時間內電磁場通過單位表面積向外傳遞的能量
μ0是真空磁導率;E是電場;B是磁場。特別地，S·da是單位時間內通過無限小面元da的能量——能流，S稱為能流密度。
物質因電荷的存在和電荷的運動（包括中子的運動）而產生坡印亭矢量。在電中性的物質中，電荷數量與物質質量成正比例關係，於是，就有坡印亭矢量強度跟物質質量成正比例關係。
天體的坡印亭矢量
簡介及證明
對於天體，為了方便論述，把天體看成質點。坡印廷矢量強度跟物質質量成正比例關係，坡印亭矢量向外圍空間輻射是呈輻射狀的。如圖所示。
圖中，圓圈表示天體；箭頭表示坡印亭矢量；直線AB 表示通過質心任何一個方向，質心為O。
在質點的模型中，坡印亭矢量向外圍空間輻射在各個方向是均勻的。圖中，在直線AB 方向上，天體從OA 方向向外圍空間輻射的坡印亭矢量和從OB 方向向外圍空間輻射的坡印亭矢量大小相等，方向相反，則有：
SOA+SOB=0
式中SOA、SOB 分別表示OA、OB 方向上的坡印亭矢量。
質點向外圍空間輻射在各個方向總是成對的，而且大小相等。所以對包圍質點的封閉曲面的坡印亭矢量的矢量積分恆等於零。我們把質點向外圍空間輻射的坡印亭矢量的矢量積分記為：∮s*Sds
則有∮s*Sds=0
通過上述分析，我們可以看出天體自身輻射的坡印亭矢量不會改變自己的運動狀態。
