teorema de Poyntingteorema
La luz solar transporta energía a través del vacío del espacio. El teorema de Poynting revela el balance: la energía del campo electromagnético no desaparece, sino que o bien escapa a través de una frontera imaginaria del volumen o calienta las cargas en su interior. Poynting representó el flujo de energía como un vector siempre perpendicular a los campos eléctrico y magnético, como la dirección del viento que arrastra las hojas.
How it works
Toda transmisión de energía sin cables —desde la telefonía móvil hasta el wifi— obedece este teorema. También describe cómo la luz calienta el agua en los colectores solares y cómo las ondas electromagnéticas empujan cargas en los aceleradores láser.
💡 Si apuntas una antena a una pared vacía, la energía de las ondas de radio se refleja y el vector de Poynting se invierte. ¡Y en el microondas, ese vector apunta directamente a tu comida!
\frac{\partial u}{\partial t} + \nabla \cdot \mathbf{S} = -\mathbf{J} \cdot \mathbf{E}
u — densidad volumétrica de energía del campo electromagnético (en el vacío u = ε₀E²/2 + μ₀H²/2), S — vector de Poynting (flujo de energía), J — densidad de corriente eléctrica, E — intensidad del campo eléctrico, ∇· — operador divergencia, ∂/∂t — derivada parcial respecto al tiempo.
\mathbf{S} = \mathbf{E} \times \mathbf{H}
S — vector de Poynting, densidad de flujo de energía electromagnética (W/m²), E — vector intensidad de campo eléctrico, H — vector intensidad de campo magnético, × — producto vectorial.