Mentre non l’abbiamo enfatizzata finora, i campi elettrici e magnetici contengono entrambi energia. La quantità totale di energia dipende dai valori dei campi ovunque, quindi è più conveniente definire la densità di energia dei campi. Questa è la quantità di energia per unità di volume contenuta all’interno dei campi. A differenza dell’energia totale, la densità di energia può essere definita facilmente per posizioni specifiche., Per ottenerlo per una posizione, abbiamo solo bisogno di conoscere il valore dei campi elettrici e magnetici in quella posizione. Questo è simile alla nostra motivazione per introdurre densità di energia quando abbiamo discusso fluidi in Fisica 7B. La densità di energia dei campi elettrici e magnetici sono

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Le definizioni di densità di energia si applicano sia alle onde elettromagnetiche che ai campi elettrici e magnetici statici. Per le onde elettromagnetiche, sia il campo elettrico che il campo magnetico contribuiscono alla densità di energia., La densità di energia totale è la somma di questi contributi.

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Sappiamo che quando i campi elettrici e magnetici colpiscono lo zero, anche la densità di energia nei campi va a zero. La densità di energia è maggiore quando i campi magnetici ed elettrici sperimentano i loro picchi:

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dove \(B_0\) e \(E_0\) sono lo spostamento massimo dei campi magnetici ed elettrici, rispettivamente. Ricordiamo dalla sezione precedente che queste due quantità sono correlate dall’equazione \(E_0 = cB_0\)., Riscrivendo le equazioni, troviamo che la densità massima di energia di un’onda elettromagnetica è

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