БИЛЕТ №17

Энергия магнитного поля. Замкнем цепь, содержащую индуктивность L и сопротивление R на источник с эдс ℇо. В контуре начнет возрастать ток, что приведет к появлению эдс самоиндукции Ɛs. По закону Ома о + Ɛs, Þ о = - Ɛs. Источник с эдс ℇо за время dt совершит работу оIdt. Умножим выражение в рамке на Idt

оIdt =RI2dt - ƐsIdt .

Выражение RI2dt=δQ это джоулева теплота, а последнее слагаемое (- ƐsIdt = IdФ), так как по закону электромагнитной индукции Ɛs=- . Из этого следует, что работа, которую совершает источник, больше, чем выделяющаяся теплота. Часть этой работы (IdФ) совершается против эдс самоиндукции и идет на увеличение энергии магнитного поля катушки индуктивности (соленоида). Так как , Þ

. (106)

Поскольку индуктивность соленоида , а индукция его магнитного поля , то энергию магнитного поля можно выразить как

= = . (107)

Мы учли, что (92), или, в данном случае однородного поля соленоида . Энергия единицы объема (т.е. плотность энергии магнитного поля, ) равна

= . (108)

Для неоднородного магнитного поля плотность энергии , кроме того, расчет показывает, что выражение (108) верно и в векторном виде:

. (109)

 



?>