Что такое электрическая энергия?

Из того, что я узнал, получается, что хотя электричество определяется как движение зарядов, электрическая энергия, с другой стороны, представляет собой форму электромагнитных волн и движется в пустом пространстве вне проводов, а не внутри проводов.

Если это так, то что делает электрическую энергию намного более мощной, чем другая форма электромагнитных волн, движущихся в пустом пространстве? Кроме того, электрическая энергия представляет собой очень низкочастотную форму электромагнитных волн.

Моя единственная мысль об этом, возможно, связана с тем, что электрическая энергия является явлением ближнего поля, и очень небольшая ее часть приходится на дальнее поле. Однако я не уверен, правильно ли это рассуждение и имеет ли оно какое-либо отношение к феномену ближнего или дальнего поля.

Ответы (1)

что делает электрическую энергию намного более мощной, чем другая форма электромагнитных волн, которые движутся в пустом пространстве?

Действительно, как вы сначала предположили, это связано с дальним и ближним полем. В волнах, проходящих через пустое пространство, энергия находится в дальнем поле и имеет тенденцию к распространению. Вокруг провода электромагнитная энергия остается очень локализованной и вообще не распространяется очень далеко от провода.

Вы можете использовать теорему Пойнтинга, чтобы вычислить плотность энергии вблизи провода и определить, насколько близко он находится и в каком направлении движется. Для провода питания постоянного тока питание вообще не пропадает. На самом деле он направлен немного внутрь, представляя мощность, потерянную из-за омического нагрева самой проволоки.

Но какой из этих двух аспектов, электрическая или магнитная часть, заставляет энергию двигаться по проводу? Является ли магнитный компонент более сильным из двухкомпонентных в этом контексте того, что мы воспринимаем или называем электрической энергией, отдельной и отличной от других форм энергии? Поскольку вокруг проводов не так много электрического поля, как магнитное поле. Кроме того, есть так называемая реактивная составляющая энергии, которая остается в различных частях системы.
@Ali сказал: «Какой из двух аспектов, электрическая или магнитная часть, заставляет энергию двигаться по проводу», поток энергии является продуктом двух, поэтому оба одинаково важны. Вы сказали, что «вокруг проводов не так много электрического поля, как магнитное поле», оба присутствуют, но в единицах СИ это разные единицы, поэтому вы не можете сравнивать, какая из них больше или меньше.