МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів Контакти
Тлумачний словник |
|
||||||||||
Енергія магнітного поля
Розглянемо коло (мал.15. 14), яке складається з батареї Е, резистора R, соленоїда L, ключа К. Якщо ключ буде в положенні 1, то через соленоїд проходить постійний за значенням і напрямом струм Іо. Усякий електричний струм завжди оточений магнітним полем. Виникає запитання: де локалізована власна енергія струму – всередині проводів, по яких дрейфують електрони, чи в магнітному полі, тобто в середовищі, яке оточує струми? Щоб дати відповідь на це запитання, розімкнено коло і переведемо ключ у положення 2. У цьому разі через резистор R деякий час ітиме струм, який зменшується до нуля; він утримується струмом самоіндукції, і енергія магнітного поля струму перетворюється переважно в енергію молекулярно-теплового руху – нагрівання опору. Отже, зменшення енергії магнітного поля можна обчислити як роботу цього струму: -DW=A. Оскільки власний магнітний потік y=LI, який пронизує соленоїд, пропорційний силі струму, то залежність y від І можна подати у вигляді, зображеному на мал. 15.15. Площа заштрихованої вузької смужки з основою dI відповідає елементарній роботі dA, яку виконує струм, при зміні його значення на dI. Повна робота А, яку виконує струму, дорівнює сумі елементарних робіт dA і чисельно дорівнює площі трикутника ОАВ: А=y0І0/2 (15.17) Врахувавши, що y0=LI0, формулу (16) можна переписати у вигляді А=LI02/2 (15.18)
У процесі виконання цієї роботи енергія магнітного поля зменшується до нуля (оскільки струм спадає від значення до нуля). Оскільки при цьому в навколишніх тілах, які оточують електричне коло, жодних змін не відбувається, робимо висновок: магнітне поле є носієм енергії. Отже, власна енергія струму дорівнює енергії магнітного поля: (15.19) Формула (15.19) справедлива для будь-якого контуру, вона характеризує залежність енергії магнітного поля струму від сили струму в контурі і його індуктивності. Об’ємна густина енергії w= (15.20) Визначимо енергію магнітного поля через фізичні величини, які характеризують його. Розглянемо випадок нескінченно довгого соленоїда, індуктивність якого визначається формулою L=mm0n2VI2/2 (15.21) Врахувавши, що напруженість поля всередині нескінченно довгого соленоїда Н=Іn, дістанемо (15.22) Визначимо енергію через індукцію магнітного поля В=mm0Н: (15.23) Оскільки магнітне поле соленоїда однорідне і локалізоване всередині соленоїда, то енергія розподілена по об’єму соленоїда з сталою густиною W=WM/V. Врахувавши (15.22) і (15.23), дістанемо: w=mm0Н2/2, w=В2/(2mm0) (15.24)
|
|||||||||||
|