Русская Википедия:Поток энергии

Содержание

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Шаблон:Физическая величина Пото́к эне́ргии — количество энергии, переносимое за единицу времени через рассматриваемую поверхность. В СИ измеряется в ваттах. Стандартного обозначения данной величины не существует, могут использоваться буквы <math>\Phi</math>, <math>\Pi</math> и другие.

Поток находится как сумма (интеграл) элементарных, то есть через бесконечно малые участки поверхности, потоков:

<math> \Phi = \sum\Delta\Phi_i = \int d\Phi </math>

Каждый из таких элементарных вкладов равен произведению прошедшей за единицу времени через малый участок энергии на единичный вектор <math>\vec{e}_W</math> в направлении переноса энергии и на единичный вектор нормали к площадке <math>\vec{n}</math> (при этом <math>\vec{n} = d\vec{S}/dS</math>, где <math>d\vec{S}</math> — векторный элемент площадки):

<math>d\Phi = \frac{d^2W}{dt}\,\vec{e}_W\cdot \vec{n} = \frac{d^2W}{dt\,dS}\,\vec{e}_W\cdot d\vec{S}</math>.

Если речь идёт об энергии, переносимой оптическим излучением, то вместо термина «поток энергии» используют эквивалентный для такого случая термин «поток излучения».

Если речь идёт о переносе тепла, используется термин «тепловой поток» — количество теплоты, проходящее через изотермическую поверхность в единицу времени.

Говоря о потоке энергии, иногда имеют в виду другую величину, а именно плотность потока энергии, измеряемую в Вт/м², причём эту плотность потока рассматривают как вектор, направленный по направлению переноса энергии в данной точке. Например, для теплового потока его плотность направлена противоположно градиенту температуры, а по величине равна потоку тепла через изотермическую поверхность единичной площади. Иные названия этой же величины: удельный тепловой поток, тепловая нагрузка.

Строго, вектор плотности потока энергии <math>\vec{J}</math> и поток энергии <math>\Phi</math> связаны соотношением

<math>\Phi = \int \vec{J}\cdot d\vec{S}</math>,

где вид выражения для <math>\vec{J}</math> следует из представленной выше формулы для <math>d\Phi</math>. Аналогичным образом связываются плотность потока и поток любой физической величины, не только энергии.

См. также

• Мощность
• Плотность потока энергии
• Поток излучения