|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Магнитная энергия контура с током |
 | |
Анимация
0
Описание
Всякий электрический ток всегда окружен магнитным полем. Стационарные магнитные поля - поля постоянных электрических токов.
Для установления тока I в электрической цепи необходимо совершить работу. Эту работу производит источник тока, включенный в цепь. В случае нарастающего тока работа источника больше количества выделившегося тепла. Дополнительная работа А, затрачиваемая на увеличение силы тока от 0 до I, равна энергии W, запасаемой контуром при установлении в нем тока.
A = W = L·I 2/2, (1)
где LI 2/2 - собственная энергия тока I в данном контуре с индуктивностью L.
Индуктивностью замкнутого проводящего контура называется скалярная величина, равная отношению магнитного потока, сцепленного с контуром (потокосцепления), к силе тока в этом контуре. Единицей индуктивности в системе СИ является генри (Гн). Это индуктивность такого контура, в котором при силе тока в 1 А возникает магнитный поток в 1 Вб. 1 Гн = 1 Вб/А.
Увеличение силы тока I в проводнике вызывает соответствующее усиление его магнитного поля, которое, подобно электрическому полю, обладает энергией. Собственная энергия токов есть не что иное, как энергия магнитного поля данного контура с током.
В качестве примера неоднородного поля можно рассмотреть магнитное поле в вакууме, создаваемое длинным прямым проводником с постоянным током I.
Пусть проводник расположен перпендикулярно плоскости рисунка и электрический ток I направлен к нам. Силовые линии магнитного поля в этом случае являются концентрическими окружностями, ось которых совпадает с проводником (рис. 1).
Магнитное поле прямого тока
Рис. 1
Из приведенных формул видно, что, чем больше расстояние до проводника, тем меньше магнитная индукция и, следовательно, объемная плотность магнитной энергии.
Начало исследований электромагнитных явлений было положено опытом датского физика Х. Эрстеда в 1820 г. Термин "магнитное поле" впервые ввел в 1832 г. английский физик М. Фарадей.
Ключевые слова
Разделы наук
Применение эффекта
Магнитная энергия контура с током (то есть ее выражение через ток) является одной из базовых закономерностей, используемых при расчетах высокочастотных электрических цепей.
Реализации эффекта
Магнитная энергия контура с током возникает при любом включении проводника в цепь постоянного или переменного тока.
Литература
1. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики.- М.: Высшая школа, 1989.
2. Физический энциклопедический словарь.- М., 1983.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |