Энергия магнитного поля
В цепи, показанной на рисунке, в исходном состоянии течет ток по индуктивности и резистору . При отключении источника тока магнитный поток в индуктивности должен упасть до нуля, но ЭДС самоиндукции некоторое время поддерживает ток, препятствуя его прекращению. При этом в резисторе продолжает выделяться энергия. В схеме и окружающих телах никаких изменений, кроме уменьшения индукции магнитного поля в катушке индуктивности не происходит. Остается предположить, что выделяющаяся в резисторе энергия была связана с существованием магнитного поля в катушке.
В процессе уменьшения тока за время ЭДС самоиндукции совершает работу
. (20.27)
Если индуктивность катушки остается постоянной, то и
. (20.28)
Ток в индуктивности спадает от некоторого значения I до нуля, поэтому вся работа за время исчезновения тока
. (20.29)
Именно такой энергией обладает магнитное поле катушки при прохождении по ней тока:
. (20.30)
Для идеального соленоида (катушки) , произведение дает напряженность поля соленоида, поэтому
. (20.31)
Поле идеального соленоида сосредоточено внутри соленоида, поэтому можно утверждать, что с магнитным полем связана энергия, распределенная в пространстве с плотностью
. (20.32)
Дата добавления: 2015-09-14; просмотров: 545;