Le vecteur de Poynting est une équation importante en physique. Il décrit la quantité d’énergie par unité de surface qui est délivrée par un champ électromagnétique. Comme tout vecteur, le vecteur de Poynting a à la fois une amplitude et une direction.
Les champs électromagnétiques sont une combinaison de champs électriques et magnétiques. Tout appareil électrique sous tension émet les ondes électromagnétiques qui composent les champs électromagnétiques. Des exemples quotidiens d’appareils qui produisent ces champs incluent les lampes, les téléviseurs et les téléphones portables.
Les champs électriques sont produits par des tensions électriques. Un appareil électrique n’a pas besoin d’être allumé pour produire un champ électrique, il suffit de le brancher. L’appareil reçoit la tension d’une prise chaque fois qu’il est branché, ce qui produit ce type de champ.
Les champs magnétiques, en revanche, ne sont produits que lorsqu’un appareil électrique est allumé. Ceux-ci sont produits par la circulation du courant électrique. Lorsqu’un appareil est allumé, le courant commence à circuler et les champs magnétiques et électriques se combinent pour former un champ électromagnétique.
Dans sa forme la plus simple, le vecteur de Poynting s’écrit S = E x B. Toutes les variables de l’équation sont des quantités vectorielles, comme indiqué par la police en gras. Le S est le vecteur de Poynting, le E est le champ électrique et le B est le champ magnétique.
Les champs électriques et magnétiques sont mesurés en fonction de leur densité d’énergie, qui peut également être appelée intensité. Les champs électrique et magnétique sont perpendiculaires l’un à l’autre dans une onde électromagnétique. Cela signifie que l’amplitude de l’énergie du champ électromagnétique est simplement l’amplitude de la densité d’énergie du champ électrique, multipliée par l’amplitude de la densité du champ magnétique.
Pour des applications pratiques, l’équation de base doit souvent être divisée par une constante appelée μ0 (prononcé mu naught). Cette constante représente la perméabilité de l’espace libre. Il est égal à 1.2566 x 10-6 Webers par Ampère par mètre. D’autres unités équivalentes sont parfois également utilisées : Newtons par ampère carré ou Henries par mètre.
La physique théorique utilise généralement un système métrique alternatif appelé cgs, ce qui signifie qu’elle applique encore une autre forme du vecteur de Poynting. Le système cgs a des unités standard de centimètres, de grammes et de secondes, au lieu des unités standard de mètres, de kilogrammes et de secondes du système métrique SI. Le vecteur de Poynting pour la physique théorique s’écrit S = (c/4π)*E x B, où c représente la vitesse de la lumière.