Poyntingi vektor

Maxwelli võrrandid kirjeldavad välju, mitte otseselt energia ülekannet, seega on vaja eraldi suurust, mis ütleks, kuhu elektromagnetiline energia liigub ja kui kiiresti: Poyntingi vektor, S = E × B/μ₀. Olles vektorkorrutis, on see automaatselt risti nii elektri- kui ka magnetväljaga — ning laine puhul, kus E ja B ise on risti levimissuunaga, muudab see S osutama täpselt laine levimissuunas. Elektromagnetlaine energia ei voola kummagi välja suunas eraldi; see voolab suunas, mille suhtes mõlemad väljad on üksmeelel, et see on "edaspidi".

See on range vastus küsimusele "kuidas kannab valgus energiat Päikeselt lehele, või raadiolaine saatjalt antenni": väljad ise on energiat kandev keskkond ja Poyntingi vektori pikkus annab pindalaühikut sekundis läbiva võimsuse, mistõttu see esineb otse laseri intensiivsuse või tähe heleduse arvutustes.

Tõeliselt üllatav rakendus on millegi juures, mida tavaliselt üldse "kiirgavaks" ei peeta: tavaline püsivat voolu kandev juhe, mis Joule'i soojuse tõttu kuumeneb. Ohmi intuitsioon ütleb, et energia liigub mööda metalli ennast, liikuvate laengute kantuna. Poyntingi vektor ütleb teisiti. Juhtmest väljas osutab elektriväli piki seda (ajades voolu edasi) ja magnetväli tiirleb selle ümber (voolust, Ampère'i seaduse kaudu); nende vektorkorrutis osutab radiaalselt sissepoole, koondudes juhtme pinnale ümbritsevast ruumist. Soojusena hajuv energia toimetatakse kohale väljast juhtme ümber olevas ruumis, mitte kantuna läbi metalli mööda seda — juhtum, kus Poyntingi vektori vastus läheb otse vastuollu tavamõistusliku pildiga ja on ometi õige.