Задача №1014(1000) Сборник задач по физике А.П.Рымкевич
Дано:
\(P=100000\,\text{Вт}\)
\(S=2.3\cdot {10}^{6}\,{м}^{2}\)
\(c=3\cdot {10}^{8}\,\text{м/с}\)
\(\varepsilon=1\)
\(E=?\)
Решение:
Плотность потока излучения
$$P=J\cdot S \Rightarrow J=\frac{P}{S}$$
$$J=\frac{100000\,\text{Вт}}{2.3\cdot {10}^{6}\,{м}^{2}}=0.043\,{\text{Вт/м}}^{2}$$
Плотность энергии электромагнитной волны
$$J=c\cdot \omega \Rightarrow \omega=\frac{J}{c}$$
$$\omega=\frac{0.043\,{\text{Вт/м}}^{2}}{3\cdot {10}^{8}\,\text{м/с}}=1.449\cdot {10}^{-10}\,{\text{Дж/м}}^{3}$$
Максимальная напряжённость электрического поля
$$\omega=\varepsilon \cdot {\varepsilon}_{0}\cdot {E}^{2} \Rightarrow E=\sqrt{\frac{\omega}{\varepsilon \cdot {\varepsilon}_{0}}}$$
$$E=\sqrt{\frac{1.449\cdot {10}^{-10}\,{\text{Дж/м}}^{3}}{1 \cdot 8.85\cdot{10}^{-12}\,\frac{Ф}{м}}}=4.047\,\text{В/м}$$
Ответ: максимальная напряжённость электрического поля волны в точке равна \(4.047\) В/м.