Les antennes transmettent ou reçoivent des informations en rayonnant de l'énergie électromagnétique. Par conséquent, l'énergie et la puissance sont des paramètres clés associés à ces ondes électromagnétiques, et il est essentiel de les examiner. Une onde électromagnétique est composée d'un champ électrique et d'un champ magnétique.
À tout instant, l'onde peut être décrite par ces deux vecteurs. La figure ci-dessous illustre les composantes des champs électrique et magnétique d'une onde électromagnétique.
Dans une onde électromagnétique, le champ électrique est perpendiculaire à la direction de propagation, et le champ magnétique est également perpendiculaire à la direction de propagation, tandis que les champs électrique et magnétique sont perpendiculaires entre eux.
Vecteur de Poynting
Le vecteur de Poynting décrit l'énergie d'une onde électromagnétique par unité de temps et par unité de surface à un instant donné. Il a été établi pour la première fois par John Henry Poynting en 1884 et porte son nom.
Définition : Le vecteur de Poynting donne le taux de transfert d'énergie par unité de surface.
Autrement dit : l’énergie transportée par une onde par unité de temps et par unité de surface est donnée par le vecteur de Poynting.
Le vecteur de Poynting est noté parS.
Unité
L'unité SI du vecteur de Poynting est le watt par mètre carré (W/m²).
Expression mathématique
Le vecteur de Poynting instantané, qui décrit la puissance associée à une onde électromagnétique, est défini comme suit :
oùEest le vecteur d'intensité du champ électrique etHest le vecteur d'intensité du champ magnétique.
Dérivation du vecteur de Poynting
Pour mieux comprendre le vecteur de Poynting, dérivons son expression étape par étape.
Considérons une onde électromagnétique traversant perpendiculairement une surface A orthogonale à la direction de propagation (pris comme l'axe X). Pendant un intervalle de temps infinitésimal dt, l'onde parcourt une distance dx :
oùSest le vecteur de Poynting. L'équation ci-dessus donne l'énergie par unité de temps et par unité de surface à un instant donné ; c'est la signification physique du vecteur de Poynting.
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Date de publication : 15 mai 2026
