Электромагниттік толқын энергиясының шекті мәні 2,2 - 10^-10 дж/м^3-ке дейін. Толқынның ауадағы электр өрісі

Пушок

15

Электромагнитный поток энергии (W) связан с плотностью энергии (u) через следующее уравнение:

\[W = u \cdot V,\]

где V - объем, занимаемый электромагнитным полем.

В данной задаче у нас дана плотность энергии электромагнитного поля (u) равная 2,2 * 10^(-10) дж/м^3. Нам нужно определить максимальное значение и интенсивность электрической составляющей поля (E) в вакууме.

Известно, что плотность энергии электромагнитного поля связана с интенсивностью электрической составляющей поля следующим образом:

\[u = \frac{1}{2} \cdot \epsilon_0 \cdot E^2,\]

где \(\epsilon_0\) - электрическая постоянная в вакууме.

Решив данное уравнение относительно E, мы можем определить интенсивность электрической составляющей поля.

Приведем подробное решение:

\[u = \frac{1}{2} \cdot \epsilon_0 \cdot E^2.\]

Умножим обе части уравнения на 2:

\[2u = \epsilon_0 \cdot E^2.\]

Разделим обе части уравнения на \(\epsilon_0\):

\[\frac{2u}{\epsilon_0} = E^2.\]

Извлечем квадратный корень из обеих частей уравнения:

\[E = \sqrt{\frac{2u}{\epsilon_0}}.\]

Теперь подставим значение плотности энергии электромагнитного поля (u) и значение электрической постоянной в вакууме (\(\epsilon_0\)) и вычислим интенсивность электрической составляющей поля:

\[E = \sqrt{\frac{2 \cdot 2,2 \times 10^{-10}}{8,85 \times 10^{-12}}} \approx 8,37 \times 10^5 \, \text{Н/Кл}.\]

Таким образом, максимальное значение интенсивности электрической составляющей поля (E) составляет примерно \(8,37 \times 10^5 \, \text{Н/Кл}\).