Энергия магнитного поля в неферромагнитной изотропной среде
При создании в замкнутом проводящем контуре электрического тока I необходимо совершить работу А по преодолению ЭДС самоиндукции, препятствующей нарастанию тока в контуре
В отсутствие гистерезиса окружающей среды работа А определяет магнитную энергию тока в контуре
Магнитная энергия тока представляет собой не что иное, как энергию его магнитного поля. Например, энергия Wm длинного соленоида, магнитное поле которого можно считать однородным и локализованным внутри соленоида, рассчитывается как
где n - количество витков на единицу длины соленоида; S - площадь поперечного сечения соленоида; l - длина соленоида; m - относительная магнитная проницаемость среды внутри соленоида; I - сила тока в соленоиде.
Объёмной плотностью энергии w m магнитного поляназывается энергия этого поля, заключенная в единице объема пространства:
В изотропной, однородной и неферромагнитной среде
Энергия Wm, локализованная в объёме V, определяется следующим образом
Энергия магнитного поля, создаваемого произвольной системой из n контуров с токами
где Ik - сила тока в k -м контуре, Yk - потокосцепление этого контура. Потокосцепление Yk = Yks + Yk вз,
где Yks - потокосцепление самоиндукции k -го контура, Yk вз - потокосцепление взаимной индукции k -го контура со всеми остальными контурами системы. Энергия магнитного поля системы токов
Первый член представляет собой сумму собственных энергий всех токов. Второй член называется взаимной энергией токов (Lkm - взаимная индуктивность k -го и m -го контуров с токами Ik и Im).
|
.
.
,
.
.
.
,
.
