Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Энергия магнитного поля




Замкнутый проводящий контур с током создает в окружающем пространстве магнитное поле, причем магнитное поле появляется и исчезает вместе с появлением и исчезновением тока.

Если сила тока в замкнутом контуре возрастает, то в нем возникает ЭДС самоиндукции, противодействующая увеличению силы тока. Для увеличения силы тока необходимо, чтобы источник сторонних ЭДС совершил работу против ЭДС самоиндукции (возникновение ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении в нем силы тока). Если контур не деформируется и среда, заполняющая магнитное поле контура, неферромагнитна, то коэффициент индуктивности и

Ԑ = ,

Знак «минус» обусловлен правилом Ленца, согласно которому наличие индуктивности в контуре приводит к замедлению изменения тока в нем.

Индуктивность измеряется в генри (Гн): 1Гн = 1Вб/А.

Итак, при совершении работы против ЭДС самоиндукции происходит превращение энергии источника сторонних ЭДС в энергию магнитного поля в контуре, поэтому .

Интегрируя это выражение, получим формулу, определяющую энергию магнитного поля, создаваемого током силы в контуре индуктивностью :

.

Энергию магнитного поля можно представить, как функцию величин, характеризующих само поле.

В случае соленоида ((изолированный проводник, равномерно намотанный на цилиндрическую поверхность, по которому течет электрический ток, длиной l, имеющий Nвитков, причем диаметр витков соленоида), т.е. соленоид можно принять бесконечно длинным)).

 

Индуктивность соленоида

Подставляя это значение в формулу для - энергии магнитного поля, получим

,

где - объем соленоида.

Магнитное поле соленоида однородно и сосредоточено внутри него, поэтому энергия заключена в объеме соленоида и распределена в нем с постоянной объемной плотностью

.


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2017 год. (0.006 сек.)