Induktibong enerhiya

Ang enerhiya ng inductor (W) ay ang enerhiya ng magnetic field na nabuo ng electric current na dumadaloy sa wire ng coil na ito. Ang pangunahing katangian ng coil ay ang inductance L nito, iyon ay, ang kakayahang lumikha ng magnetic field kapag ang isang electric current ay dumadaan sa conductor nito. Ang bawat coil ay may sariling inductance at hugis, samakatuwid ang magnetic field para sa bawat coil ay mag-iiba sa magnitude at direksyon, kahit na ang kasalukuyang ay maaaring eksaktong pareho.

Depende sa geometry ng isang tiyak na coil, sa mga magnetic na katangian ng daluyan sa loob at sa paligid nito, ang magnetic field na nilikha ng ipinadala na kasalukuyang sa bawat itinuturing na punto ay magkakaroon ng isang tiyak na induction B, pati na rin ang magnitude ng magnetic flux Ф - matutukoy din para sa bawat isa sa mga itinuturing na lugar S.

Kung susubukan nating ipaliwanag ito nang simple, kung gayon ang induction ay nagpapakita ng intensity ng magnetic action (kaugnay sa lakas ng ampere), na may kakayahang magsagawa ng isang ibinigay na magnetic field sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor na inilagay sa field na iyon, at ang magnetic flux ay nangangahulugan kung paano ipinamamahagi ang magnetic induction sa ibabaw na isinasaalang-alang.Kaya, ang enerhiya ng magnetic field ng coil na may kasalukuyang ay naisalokal hindi direkta sa mga liko ng coil, ngunit sa dami ng espasyo kung saan umiiral ang magnetic field, na nauugnay sa kasalukuyang coil.

Ang katotohanan na ang magnetic field ng kasalukuyang coil ay may tunay na enerhiya ay maaaring matuklasan sa eksperimento. Magsama-sama tayo ng isang circuit kung saan ikinonekta natin ang isang maliwanag na lampara na kahanay sa isang iron-core coil. Maglagay tayo ng pare-parehong boltahe mula sa pinagmumulan ng kuryente sa bulb coil. Ang isang kasalukuyang ay agad na maitatag sa circuit ng pagkarga, dadaloy ito sa bombilya at sa pamamagitan ng likid. Ang kasalukuyang sa pamamagitan ng bombilya ay magiging inversely proportional sa paglaban ng filament nito, at ang kasalukuyang sa pamamagitan ng coil ay magiging inversely proportional sa paglaban ng wire kung saan ito nasugatan.

Kung bigla mong bubuksan ang switch sa pagitan ng power source at ng load circuit, ang bombilya ay lilipat sandali, ngunit medyo kapansin-pansin. Nangangahulugan ito na kapag pinatay namin ang pinagmumulan ng kuryente, ang kasalukuyang mula sa coil ay sumugod sa lampara, na nangangahulugang sa likid ay mayroong kasalukuyang ito, mayroon itong magnetic field sa paligid nito, at sa sandaling nawala ang magnetic field, isang EMF ang lumitaw sa coil.

Ang sapilitan na EMF na ito ay tinatawag na self-induced EMF dahil ito ay nakadirekta ng sariling magnetic field ng coil na may kasalukuyang sa mismong coil. Ang thermal effect Q ng kasalukuyang sa kasong ito ay maaaring ipahayag sa pamamagitan ng produkto ng mga halaga ng kasalukuyang na-install sa coil sa sandali ng pagbubukas ng switch, ang paglaban ng R ng circuit (coil at wires ng lampara ) at ang tagal ng kasalukuyang oras ng pagkawala t.Ang boltahe na binuo sa paglaban ng circuit ay maaaring ipahayag sa mga tuntunin ng inductance L, ang impedance ng circuit R at isinasaalang-alang din ang oras ng pagkawala ng kasalukuyang dt.

Ilapat natin ngayon ang expression para sa coil energy W sa isang partikular na case—isang solenoid na may core na mayroong isang partikular na magnetic permeability na iba sa magnetic permeability ng vacuum.

Upang magsimula, ipinapahayag namin ang magnetic flux F sa pamamagitan ng cross-sectional area S ng solenoid, ang bilang ng mga pagliko N at ang magnetic induction B kasama ang buong haba nito l. Itala muna natin ang inductance B sa pamamagitan ng loop current I, ang bilang ng mga loop kada yunit ng haba n, at ang magnetic permeability ng vacuum.

Pagkatapos ay palitan natin dito ang volume ng solenoid V. Natagpuan namin ang formula para sa magnetic energy na W, at pinapayagan kaming kunin mula doon ang value w—ang density ng volume ng magnetic energy sa loob ng solenoid.

Minsang ipinakita ni James Clerk Maxwell na ang expression para sa density ng volume ng magnetic energy ay totoo hindi lang para sa solenoids, ngunit para din sa mga magnetic field sa pangkalahatan.