energiefluxdichtheid

Energiefluxdichtheid is de hoeveelheid energie die per tijd door een oppervlak stroomt. In de context van straling en warmte beschrijft het hoe veel energie er op een klein gebied per seconde passeert. De eenheid is watt per vierkante meter (W/m^2). In algemene zin is het een flux, oftewel een energieverplaatsing per tijd-per-eenheid-ruimte, en kan het als een vector worden opgevat: de grootte geeft hoeveel energie per seconde door een oppervlak gaat en de richting geeft de richting van de energietransport aan.

Het begrip onderscheidt zich van energiedichtheid, dat de hoeveelheid energie per volume-eenheid aangeeft (J/m^3). Energiefluxdichtheid wordt vaak gebruikt bij radiatie, warmteoverdracht en elektromagnetische straling. Binnen de radiometrie wordt de fluxdichtheid bijvoorbeeld uitgedrukt als irradiantie (of invallende irradiantie) op een oppervlak, en in elektromagnetisme wordt de fluxdichtheid gegeven door de Poynting-vector S = E × H, die de stroom van elektromagnetische energie door een gebied beschrijft.

Andere belangrijke relaties: als in een medium de energie zich verplaatst met een gemiddelde snelheid v en de energieopslag per volume u is, dan is de energiefluxdichtheid S = u v (vector). Voor algemene elektromagnetische golven in vacuüm geldt S = u c, waarbij u de energie per ruimte-eenheid is en c de lichtsnelheid is. Meetbare toepassingen zijn onder meer de zonne-irradiantie op zonnepanelen, stralingsberekeningen in bouwkunde en klimaatmodellen, en elektromagnetische vergelijkingen in optiek en communicatie.