电机制造业的先驱-坡印亭：电磁场能量流动理论及电机工作原理

坡印亭(John Poynting 1852-1914)生于曼彻斯特，在剑桥大学物理数学专业取得了优异的成绩，19世纪70年代后期，在卡文迪什研究所麦克斯韦教授门下研究电磁气学。1884年初发表了能量流理论，之后从事光照射的压力与接线力的研究，时至今日在曼彻斯特，知晓这位伟大物理学家的人也是为数不多。

坡印亭矢量-电磁场的能量流动理论

在宇宙空间中，电磁波为光的一种，是能量的搬运载体，该能量流动的相关理论是由英国的坡印亭提出的，即能量流动的密度P为电场强度E和磁场强度H的矢积。

P =E ×H

其中：E是电场强度；H 是磁场强度。

空间内任何形式的能量都有其移动方向，也有密度，其他形式的能量也可以定义能流矢量，例如机械能，1874年由尼科莱·乌诺夫发现的乌诺夫–坡印亭矢量以完全广义的观点描述了液体和弹性介质中的能流。

根据安培法则求得半径为R的电线周围的磁场强度H，设电线的单位长度的电阻为R_w，则电场强度E为其与电流I的乘积，即E=R_w.I，电场矢量E与磁场矢量H的方向互成直角，Poynting矢量朝向电线内部，此时的矢量外积E×H的大小仅为各点E和H的乘积，

由于单位长度所对应的面积为2πr，与上式相乘的话，单位长度所对应的面积变为πr^2，与EI相等，与众所周知的结果一致。电线不只是让电流通过，对其周围的磁场或电场的状态，就可以使导体（物体）的一部分旋转起来，马达就是巧妙地运用了此现象。

如果没有导体，改变磁体也会产生电场，使马达运转起来，下图显示的是典型的电磁马达的构造，这里就显示了定子和转子之间存在着一定的空隙，使其旋转起来可以解释为有切线力作用于转子的面，使输出轴转动。坡印亭理论中的能量流动速度不取决于坐标系而是与光速c相同，但其大小却因坐标系的不同而有差异，这是一项使两个坐标系的差流过真空的、机械式的工作。

转子铁心与定子铁芯之间的空隙