什麼是場的能量密度？
電場與磁場會在周圍的空間中儲存能量。能量密度（u）衡量的就是單位體積內所儲存的能量多寡，單位為焦耳每立方公尺（J/m³）。這是一個放諸宇宙皆準的普遍物理概念，不受任何國家或地區限制。它是我們理解光、電磁波、電容器、電感器以及場論的基礎。
公式解析
總能量密度由兩個部分相加而成：
$$u = \frac{1}{2}\,\varepsilon\,E^{2} + \frac{B^{2}}{2\,\mu}$$
其中 \(E\) 為電場強度（V/m），\(B\) 為磁通密度（T），\(\varepsilon\)（epsilon）為介質的電容率（F/m），\(\mu\)（mu）為磁導率（H/m）。在真空中，\(\varepsilon \approx 8.854\times10^{-12}\ \text{F/m}\)，\(\mu \approx 1.2566\times10^{-6}\ \text{H/m}\)。第一項為電場能量密度，第二項則為磁場能量密度。
如何使用本計算器
輸入電場 \(E\)、磁場 \(B\)，以及介質的電容率與磁導率（預設值為真空數值）。計算器會回傳總能量密度，並分別列出電場與磁場兩個分量，讓你一眼看出哪一項佔主導地位。
範例計算
假設在真空中 \(E = 1000\ \text{V/m}\)、\(B = 0.001\ \text{T}\)（\(\varepsilon = 8.854\times10^{-12}\)，\(\mu = 1.2566\times10^{-6}\)）。電場項為 $$\frac{1}{2} \times 8.854\times10^{-12} \times 1000^{2} = 4.427\times10^{-6}\ \text{J/m}^{3}.$$ 磁場項為 $$\frac{(0.001)^{2}}{2 \times 1.2566\times10^{-6}} = \frac{1\times10^{-6}}{2.5133\times10^{-6}} \approx 0.3979\ \text{J/m}^{3}.$$ 總能量密度約為 \(0.3979\ \text{J/m}^{3}\)——在此情況下，磁場的貢獻明顯佔絕對優勢。
常見問題
為什麼磁場項常常比較大？因為磁場能量密度與 \(1/\mu\) 成正比，而 \(\mu\) 的倒數數值很大；相對地，電場項要乘上極小的 \(\varepsilon\)。不過在真空中傳播的電磁波，兩者的貢獻其實是相等的。
該使用哪些單位？請使用國際單位制（SI）：\(E\) 用 V/m、\(B\) 用特斯拉（T）、\(\varepsilon\) 用 F/m、\(\mu\) 用 H/m，計算結果即為 J/m³。
在介質材料中也適用嗎？適用——只要代入該材料的電容率（\(\varepsilon = \varepsilon_0\varepsilon_r\)）與磁導率（\(\mu = \mu_0\mu_r\)）即可。
