什么是场的能量密度？
电场和磁场会在其周围的空间中储存能量。能量密度（u）衡量的是单位体积内储存了多少能量，单位为焦耳每立方米（J/m³）。这是一条通用的物理概念，适用于宇宙中的任何地方——它不受国家或地区限制。能量密度是我们理解光、电磁波、电容器、电感器以及场论的基础。
公式详解
总能量密度由两部分叠加而成：
$$u = \frac{1}{2}\,\varepsilon\,E^{2} + \frac{B^{2}}{2\,\mu}$$
其中 \(E\) 是电场强度（V/m），\(B\) 是磁感应强度（T），\(\varepsilon\)（epsilon）是介质的介电常数（F/m），\(\mu\)（mu）是磁导率（H/m）。在真空中，\(\varepsilon \approx 8.854\times10^{-12}\ \text{F/m}\)，\(\mu \approx 1.2566\times10^{-6}\ \text{H/m}\)。第一项是电场能量密度，第二项是磁场能量密度。
如何使用本计算器
输入电场 E、磁场 B 以及介质的介电常数和磁导率（默认填入真空数值）。计算器会给出总能量密度，并分别列出电场分量和磁场分量，让你一眼看清哪一项占主导。
计算实例
假设在真空中 \(E = 1000\ \text{V/m}\)，\(B = 0.001\ \text{T}\)（\(\varepsilon = 8.854\times10^{-12}\)，\(\mu = 1.2566\times10^{-6}\)）。电场项为 $$\frac{1}{2} \times 8.854\times10^{-12} \times 1000^{2} = 4.427\times10^{-6}\ \text{J/m}^{3}$$磁场项为 $$\frac{(0.001)^{2}}{2 \times 1.2566\times10^{-6}} = \frac{1\times10^{-6}}{2.5133\times10^{-6}} \approx 0.3979\ \text{J/m}^{3}$$总和约为 \(0.3979\ \text{J/m}^{3}\)——在这个例子中，磁场能量占据了绝对主导地位。
常见问题
为什么磁场项往往更大？ 因为磁场能量密度与 \(1/\mu\) 成正比，而这个值很大；电场项却要乘以极小的 \(\varepsilon\)。不过对于真空中的电磁波，两项贡献其实是相等的。
应该使用什么单位？ 采用国际单位制（SI）：E 用 V/m，B 用特斯拉（T），\(\varepsilon\) 用 F/m，\(\mu\) 用 H/m，最终结果即为 J/m³。
在介质材料中适用吗？ 适用——只需代入材料的介电常数（\(\varepsilon = \varepsilon_0\varepsilon_r\)）和磁导率（\(\mu = \mu_0\mu_r\)）即可。
