تقوم الهوائيات بنقل واستقبال المعلومات عن طريق بث الطاقة الكهرومغناطيسية. ولذلك، تُعدّ الطاقة والقدرة من المعايير الأساسية المرتبطة بهذه الموجات الكهرومغناطيسية، ومن الضروري مناقشتها. تتكون الموجة الكهرومغناطيسية من مجال كهربائي ومجال مغناطيسي.
في أي لحظة، يمكن وصف الموجة بهذين المتجهين. يوضح الشكل أدناه مركبتي المجال الكهربائي والمغناطيسي لموجة كهرومغناطيسية.
في الموجة الكهرومغناطيسية، يكون المجال الكهربائي عموديًا على اتجاه الانتشار، ويكون المجال المغناطيسي أيضًا عموديًا على اتجاه الانتشار، بينما يكون المجالين الكهربائي والمغناطيسي متعامدين مع بعضهما البعض.
متجهات التأشير
يصف متجه بوينتينغ طاقة الموجة الكهرومغناطيسية لكل وحدة زمنية لكل وحدة مساحة في أي لحظة معينة. وقد اشتقه جون هنري بوينتينغ لأول مرة عام 1884، وسُمّي باسمه.
التعريف: يعطي متجه بوينتينغ معدل نقل الطاقة لكل وحدة مساحة.
أو بدلاً من ذلك: يتم إعطاء الطاقة التي تحملها الموجة لكل وحدة زمنية لكل وحدة مساحة بواسطة متجه بوينتينغ.
يُرمز إلى متجه بوينتينغ بـS.
وحدة
وحدة النظام الدولي للوحدات لمتجه بوينتينغ هي واط لكل متر مربع (W/m²).
التعبير الرياضي
يُعرَّف متجه بوينتينغ اللحظي، الذي يصف القدرة المرتبطة بالموجة الكهرومغناطيسية، على النحو التالي:
أينEهو متجه شدة المجال الكهربائي وHهو متجه شدة المجال المغناطيسي.
اشتقاق متجه بوينتينغ
لفهم متجه بوينتينغ بشكل أفضل، دعونا نستنتج تعبيره خطوة بخطوة.
لنفترض موجة كهرومغناطيسية تعبر عمودياً مساحة A متعامدة مع اتجاه الانتشار (الذي يُعتبر المحور X). خلال فترة زمنية متناهية الصغر dt، تقطع الموجة مسافة dx:
أينSيمثل متجه بوينتينغ. تعطي المعادلة أعلاه الطاقة لكل وحدة زمنية لكل وحدة مساحة في أي لحظة – وهذا هو المعنى الفيزيائي لمتجه بوينتينغ.
لمعرفة المزيد عن الهوائيات، يرجى زيارة:
تاريخ النشر: 15 مايو 2026
