38. Енергія магнітного поля провідника зі струмом

Якщо у провідному контурі тече струм, то струм створюємагнітне поле[3]. Величинамагнітного потоку, що пронизує одновитковий контур, пов'язана з величиною струму наступним чином[3]:

деL- індуктивність витка. У випадкукотушки, що складається з N витків попередній вираз модифікується до виду:

де - сума магнітних потоків через всі витки, аL- вже індуктивність багатовиткової котушки. Ψ називаютьпотокозчепленнямабо повним магнітним потоком[4]. Коефіцієнт пропорційностіLінакше називаєтьсякоефіцієнтом самоіндукціїконтуру або просто індуктивністю[3].

Якщо потік, що пронизує кожен із витків однаковий, то Ψ =NΦ. Відповідно,LN=L1N2 (сумарний магнітний потік збільшується в N разів і потокозчеплення ще в N разів). Але в реальних котушках магнітні поля в центрі та на краях відрізняються, тому використовуються складніші формули.

У системі одиницьСІіндуктивність вимірюється вгенрі[5], скорочено Гн, у системіСГС— у сантиметрах (1 Гн = 10 9 см)[3]. Контур має індуктивність в один генрі, якщо при зміні струму на одинамперв секунду на висновках контуру буде виникати напруга в одинвольт. Реальний, не надпровідний, контур має омічний опір R, тому на ньому додатково виникатиме напруга U = I * R, де I -сила струму, що протікає по контуру в дану мить часу.

Через індуктивність виражаєтьсяЕС самоіндукціїв контурі, що виникає при зміні в ньому струму[3]:

.

При заданій силі струму індуктивність визначаєенергіюмагнітного поля струму[3]:

.

Майже ділянки ланцюга зізначною індуктивністю виконують у виглядікотушок індуктивності[3].

38. Енергія магнітного поля провідника зі струмом

Магнітнеполе— складоваелектромагнітного поля, що з'являється за наявності змінного в часіелектричного поля. Крім того, магнітне поле може створюватисяструмом заряджених частинок, абомагнітними моментамиелектронівватомах(постійні магніти). З погляду квантової теорії поляелектромагнітна взаємодіяпереноситься безмасовим бозон-фотоном (часткою, яку можна подати як квантове збудження електромагнітного поля). Основною характеристикою магнітного поля є його сила, яка визначається вектороммагнітної індукції(вектор індукції магнітного поля)[1]. У СІ магнітна індукція вимірюється втеслах(Тл), в системіСГСвгаусах.

Магнітне поле - це особливий вид матерії, за допомогою якої здійснюється взаємодія між зарядженими частинками, що рухаються, або тілами, що володіютьмагнітним моментом.

Можна також розглядати магнітне поле як релятивістську складовуелектричного поля. Точніше, магнітні поля є необхідним наслідком існування електричних полів таспеціальної теорії відносності. Разом, магнітне таелектричнеполя утворюютьелектромагнітне поле, проявами якого єсвітлота іншіелектромагнітні хвилі.

Енергія магнітного поля

Збільшення щільності енергії магнітного поля дорівнює:

-напруженість магнітного поля,

-магнітна індукція

μii— діагональні компоненти цього тензора,

В ізотропному лінійному магнетиці:

μ -відноснамагнітна проникність

У вакуумі μ = 1 і:

Енергію магнітного поля в котушці індуктивності можна знайти за формулою:

Φ -магнітний потік,

L—індуктивністькотушки або витка зі струмом.

Калькулятор

Сервіс безкоштовної оцінки вартості роботи

1. Заповніть заявку. Фахівці розрахують вартість вашої роботи
2. Розрахунок вартості прийде на пошту та по СМС

Номер вашої заявки

Зараз на пошту прийде автоматичний лист-підтвердження з інформацією про заявку.

---