Vecteur de Poynting - Définition

Le vecteur de Poynting, noté , , ou encore est un vecteur dont la direction indique, dans un milieu isotrope, la direction de propagation d'une onde électromagnétique et dont l'intensité vaut la densité de puissance véhiculée par cette onde. Le module de ce vecteur est donc une puissance par unité de surface.

avec le champ électrique et le champ magnétique, dans le vide.

Expression générale du vecteur de Poynting

Dans un matériau de perméabilité magnétique μ, il convient de remplacer μ₀ par la perméabilité magnétique μ = μ₀μ_r du matériau en question. L'expression plus générale du vecteur de Poynting est donc :

.

Moyenne temporelle en notation complexe

Dans le cas d'une onde électromagnétique plane progressive harmonique, on a et  ; on peut donc associer des grandeurs complexes aux champs et en posant et , où i est le nombre complexe tel que i² = − 1.

La moyenne temporelle du vecteur de Poynting vaut alors

,

où désigne le conjugué de .

Puissance électromagnétique traversant une surface S

Une conséquence du théorème de Poynting est que la puissance électromagnétique traversant une surface S est donnée par le flux du vecteur de Poynting à travers cette surface.