Techniklexikon

elektromagnetische Feldenergie

Elektrodynamik und Elektrotechnik, die mit der elektromagnetischen Wechselwirkung verbundene Form der Energie. Wenn die elektrischen Ladungsträger ruhen (Elektrostatik) oder sich mit konstanter Geschwindigkeit  v   c bewegen (Magnetostatik, quasistationärer Strom), kann zwischen der elektrischen Feldenergie  und der magnetischen Feldenergie  unterschieden werden. Die Integranden werden dabei als die jeweiligen Energiedichten bezeichnet. Einfache Beispiele sind die elektrostatische Energie eines Plattenkondensators CU² / 2 (C: Kapazität, U: Spannung) oder die magnetische Energie einer Spule LI² / 2 (L: Induktivität, I: Stromstärke).

Relativistisch korrekt wird die Energie des elektromagnetischen Feldes durch den Energie-Impuls-Tensor T_mn beschrieben, dessen Komponente T₀₀ = (ED + HB) / 2 die Energiedichte des elektromagnetischen Feldes angibt, das Integral über T₀₀ ergibt die gesamte Feldenergie in einem Volumen V.

Die von elektromagnetischen Wellen transportierte Energie (Lichtenergie) wird klassisch durch den Poynting-Vektor S = E ´ H ausgedrückt, der die auf die Fläche bezogene Energiestromdichte der elektromagnetischen Strahlung angibt.