КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Энергия магнитного поля
Энергия системы проводников с током. Энергия магнитного поля.
Замкнем неподвижную цепь, содержащую индуктивность L, и сопротивление R на источник тока ЭДС . В контуре начнет возрастать ток. Это приводит к появлению ЭДС самоиндукции . Согласно закону Ома RI = +, откуда = RI - . Найдем элементарную работу, которую совершают сторонние силы за время dt. Для этого умножим предыдущее равенство на Idt: Учитывая смысл каждого слагаемого и соотношение , запишем В процессе установления тока, когда поток Ф меняется и dФ >0 (если I>0), работа, которую совершает источник , оказывается больше выделяемой в цепи джоулевой теплоте. Часть этой работы (дополнительная работа) совершается против ЭДС самоиндукции. После того, как ток установится, dФ=0 и вся работа источника будет идти только на выделение джоулевой теплоты. Это соотношение имеет общий характер. Оно справедливо и при наличии ферромагнетиков. Далее будем считать, что ферромагнетики отсутствуют. Тогда и
Проинтегрировав последнее уравнение, получим . Получили, что часть работы сторонних сил идет на увеличение внутренней энергии проводников, а другая часть на магнитное поле. Таким образом, при отсутствии ферромагнетиков, контур с индуктивностью L, по которому течет ток I, обладает энергией, за счет которой и совершается работа. Полученную энергию можно выразить непосредственно через магнитную индукцию В. Подставляя в последнюю формулу выражения ; , получим . Таким образом, зная плотность энергии поля в каждой точке, можно найти энергию поля, заключенную в любом объеме : В случае N связанных друг с другом контуров получается выражение: , где - взаимная индуктивность -го и -го контуров, а - индуктивность -го контура.
Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 580; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |