ポインティングベクトルとエネルギーの流れ

質問

大学の電磁気の問題で、「導線を一様な電場の中に電場の方向に張った。強さIの定常電流が流れた。この時、導線の周りの空間に生ずるポインティングベクトルを求め、エネルギーの流れを考察せよ。」という問題が出ました。
僕は、右ねじの法則（？）からＨの方向が分かるので、それと電場の外積をとって、エネルギーが導線の方に向かうというところまで書きました。
しかし友達が、「それの最終的な答えは単位時間当たりE・Iのエネルギーが導線に流れ込むらしいよ。」と言っていました。
どうしてエネルギーが導線に流れ込むのかが理解できません。一体どういうことなのでしょうか？良かったら僕の解答にも間違いがあったらご指摘していただけたらありがたいです。

回答No.2

ojisan7

>電場の外積をとって、エネルギーが導線の方に向かう

それで正しいと思います。確かにポインティングベクトルは導線の四方から導線の方向に向かいます。そして、ここからが、ポインティングの定理の解釈になりますね。ポインティングの定理は流体力学の連続の方程式に似ていますが、それとはちょっと違います。それはジュール熱の項E・Jを含んでいるところです。導線を中心とする近傍（微少体積）で考えると、ポインティングベクトルの発散は負になり、導線が電磁場エネルギーを吸い込む形になります。この吸い込んだエネルギーを導線がジュール熱E・Jとして消費するという解釈が成り立ちます。
本来、ジュール熱というものは、「ポインティングベクトルを介してエネルギーが運搬される」という解釈が物理学の解釈です。

お礼

ありがとうございます！
なるほど…。導線がエネルギーを吸収すると解釈するんですね。

ちなみに
>>それはジュール熱の項E・Jを含んでいるところです。
は僕の文章では「E・I」のことですよね？教科書もJで表記されていましたが、先生の板書がIだったもので。

回答No.1

eatern27

ちなみに、電場はどっち方向を向いていると考えたんですか？

お礼

Iと同じ方向です。