Энергия магнитного поля токов

Рассмотрим цепь, изображенную на рисунке: при замкнутом ключе в соленоиде установится ток , который обусловит магнитное поле соленоида. Если разомкнуть ключ, то через сопротивление будет некоторое время течь постепенно убывающий ток, поддерживаемый возникающей в соленоиде ЭДС самоиндукции. Элементарная работа, совершаемая током равна:

Если индуктивность соленоида не зависит от (), то , .

Проинтегрируем это выражение в пределах от начального значения тока до нуля: . Работа идет на приращение внутренней энергии сопротивления , соленоида и соединительных проводов (т.е. на их нагревание). Совершение этой работы сопровождается исчезновением магнитного поля. Поэтому можно заключить, что магнитное поле является носителем энергии, за счет которой и совершается работа. Т.о. приходим к выводу, что проводник с индуктивностью , по которому течет ток силы , обладает энергией

,

которая локализована в возбуждаемом током магнитном поле. Эту величину можно трактовать как работу, которую необходимо совершить против ЭДС самоиндукции в процессе нарастания тока от 0 до и которая идет на создание магнитного поля, обладающего энергией: .

Дата добавления: 2014-01-20