27. Энергия МП соленоида. Плотность энергии МП
Проводник с током всегда окружён маг. полем, причём оно появляется и исчезает вместе с появлением и исчезновением тока. МП, подобно электрическому, является носителем энергии, естественно предполо-жить, что энергия МП равна работе, кот затрачивается током на создание этого поля.
Рассмотрим контур индуктивностью L, по кот. течёт ток I. С данным контуром сцеплён магнитный поток Ф =LI, причём при изменении тока на dI, магнитный поток изменяется на dФ=LdI. Однако, для изменения магнитного потока на величину dФ необходимо совершить работу dA=IdФ=LidI , тогда работа по созданию магнитного потока: , энергия магнитного поля, связанного с контуром, W= L I2 / 2 (1) Исследование свойств переменных магнитных полей, в частности распространения электромагнитных волн, явилось доказатель-ством того, что энергия мп локализована в пространстве. Это соответст-вует представлениям теории поля.
Энергию МП можно представить, как функцию величин, характери-зующих это поле в окруж. пространстве. Для этого рассмотрим частный случай – однородное МП внутри длинного соленоида. Подставив в (1) выражение для индуктивности соленоида, получим: W = 0N2I2S/2l
Т. к. I=Bl/(0N) и В=0H, то W = B2 V / 20 = B H V / 2 (2), где Sl=V – объём соленоида.
МП соленоида однородно и сосредоточено внутри него, поэтому энер-гия (2) заключена в объёме соленоида и распространена по нему с постоянной объёмной плотностью.
w = W / V = B2 / 20 = 0 H2 / 2 = BH / 2 (3)
Формула (3) выведена для однородного МП, но справедлива и для неоднородных полей. Выражение (3) справедливо только для сред, для которых зависимость B от H – линейная, т. е. оно относится только к пара- и диамагнетикам.
26
Страница: 1
Сообщений 1 страница 1 из 1
Поделиться12008-11-06 11:15:43
Страница: 1