Енергія магнітного поля
Згадаймо другий досвід з лампочкою, яка не горить при замкнутому ключі і яскраво спалахує при розмиканні ланцюга. Ми безпосередньо спостерігаємо, що після розмикання ключа в лампочці виділяється енергія. Але звідки ця енергія береться?
Береться вона, ясна річ, з котушки – більше нізвідки. Але що за енергія була запасена в котушці і як обчислити цю енергію? Щоб зрозуміти це, продовжимо нашу електромеханічну аналогію між індуктивністю і масою.
Щоб розігнати тіло маси m зі стану спокою до швидкості v, зовнішня сила повинна зробити роботу A. Тіло набуває кінетичну енергію, яка дорівнює витраченої роботі: K = A = mv2 / 2.
Щоб після замикання ланцюга струм в котушці індуктивності L досяг величини I, джерело струму повинен здійснити роботу з подолання вихрового електричного поля, спрямованого проти струму. Робота джерела йде на створення струму і перетворюється в енергію магнітного поля створеного струму. Ця енергія запасається в котушці; саме ця енергія і виділяється потім в лампочці після розмикання ключа (у другому досвіді).
Індуктивність L служить аналогом маси m; сила струму I є очевидним аналогом швидкості v. Тому природно припустити, що для енергії магнітного поля котушки може мати місце формула, аналогічна висловом для кінетичної енергії:
Related posts:
- Енергія магнітного поля (формули) За аналогією з кінетичною енергією тіла для ланцюгів постійного струму енергія магнітного поля Wм записується у формі, аналогічній вираз для кінетичної енергії : При цьому індуктивність включає частину, пов’язану з енергією магнітного поля, зосереджену в провідниках, внутрішню індуктивність Li і зовнішню Le, пов’язану з зовнішнім магнітним полем: L = Li + Le....
- Властивості магнітного поля Головною відмінністю і властивістю магнітного поля є відносність. Якщо нерухомо залишити заряджене тіло в деякій системі відліку, а поруч розташувати магнітну стрілку, то вона вкаже на північ, і при цьому не “відчує” стороннього поля, крім поля землі. А якщо заряджене тіло почати рухати біля стрілки, то навколо тіла з’явиться МП. В результаті стає ясно, що […]...
- Потенційна енергія поля Деяку силу можна назвати консервативною тільки в тому випадку, коли вона не залежить від траєкторії, по якій рухається тіло. Робота всіх консервативних сил дорівнює різниці потенційних енергій розглянутого тіла A = W1 – W2 Сила взаємодії між зарядами також є консервативною, а так як це сила призводить до того, що заряди починають рухатися, то вона […]...
- Індукція магнітного поля Всі ми знаємо, що є магніти сильніші і менш сильні. Маленький магнітик зможе притягнути пару цвяхів і все, а набагато більш потужний електромагніт домофона утримує двері в під’їзд так, що кілька дорослих чоловіків не зможуть відкрити її силою. Величина, що характеризує величину сили магніту Тобто, ми можемо говорити про якусь величину, що характеризує величину сили […]...
- Виявлення магнітного поля за його дії на електричний струм Ми знаємо, що магніти діють на провідники, притягаючи або відштовхуючи їх. Якщо магніт піднести до цвяху, то цвях притягнеться до магніту. У разі, коли ми маємо не просто провідник, а провідник з струмом, то на нього стороннє магнітне поле теж буде діяти, змушуючи рухатися. Експерименти по виявленню магнітного поля Це встановили в результаті неодноразових експериментів, […]...
- Енергія котушки індуктивності Енергія котушки індуктивності (W) – це енергія магнітного поля, що породжується електричним струмом I, поточним по дроту даної котушки. Головна характеристика котушки – її індуктивність L, тобто здатність створювати магнітне поле при пригоді по її проводу електричного струму. У кожної котушки індуктивність і форма свої, тому і магнітне поле для кожної котушки буде відрізнятися величиною […]...
- Дія магнітного поля Мабуть, кожен знає, що таке магніт. Знає його основні прояви – притягання металевих предметів. Але що за цією здатністю ховається всередині самого магніту? Давайте з Вами в цьому спробуємо розібратися і подивитися на це явище природи з наукової точки зору, попутно розширивши своє знання про дії магнітного поля. Отже, весь секрет будь-якого магніту полягає в […]...
- Енергія електричного поля Припустимо, що є певний обсяг простору, яке “наповнене” електричним полем, тобто є джерело поля і завдяки дальнодействием ми говоримо, що це простір наповнений полем. Зрозуміло, що в вигляді речовини немає ніяких силових ліній поля, це уявні в розумі уявлення, але в цій області простору будь-якої заряд буде реагувати проявом кулонівської сили. Чи можна якось характеризувати […]...
- Енергія зв’язку: синтез ядра і ядерна енергія Ми з вами живемо в двадцять першому столітті. Прогрес не стоїть на місці. Енергію пара давно витіснили інші види енергії: енергія палива, електрична енергія, і так далі. Неможливо уявити собі сучасне життя без зручностей, що надаються цими досягненнями. Найостаннішої почали освоювати ядерну енергію. На зорі досягнень у цій галузі людина була сповнений райдужних надій щодо […]...
- Енергія заряджених тіл. Енергія електричного поля Для того щоб зарядити конденсатор, т. є. Створити деяку різницю потенціалів між двома тілами – обкладинками конденсатора, потрібно затратити деяку роботу. Це пов’язано з тим, що процес зарядки тіла, як ми говорили в § 5, означає завжди розділення зарядів, т. Е. Створення на одному тілі надлишку зарядів одного знака, а на іншому тілі – іншого […]...
- Дія магнітного поля на провідник зі струмом Ми знаємо, що провідники зі струмами взаємодіють один з одним з деякою силою (§ 37). Це пояснюється тим, що на кожен провідник зі струмом діє магнітне поле струму іншого провідника. Взагалі магнітне поле діє з деякою силою на будь провідник зі струмом, що знаходиться в цьому полі. На малюнку 117, а зображений провідник АВ, підвішений […]...
- Енергія: потенційна і кінетична енергія Слово “енергія” в перекладі з грецької мови означає “дія”. Енергійною ми називаємо людину, яка активно рухається, роблячи при цьому безліч різноманітних дій. Енергія у фізиці І якщо в житті енергію людини ми можемо оцінювати в основному за наслідками її діяльності, то у фізиці енергію можна вимірювати і вивчати безліччю різних способів. Ваш бадьорий друг чи […]...
- Теорія магнітного поля Магнітне поле – особливий вид матерії. Воно проявляється в дії на рухомі електричні заряди і тіла, які володіють власним магнітним моментом (постійні магніти). Важливо: на нерухомі заряди магнітне поле не діє! Створюється магнітне поле також рухомими електричними зарядами, або умов, що змінюються в часі електричним полем, або магнітними моментами електронів в атомах. Тобто будь-який провід, […]...
- Графічне зображення магнітного поля Ми знаємо, що провідник зі струмом створює навколо себе магнітне поле. Магнітне поле створює також і постійний магніт. Чи будуть відрізнятися створені ними поля? Безсумнівно, будуть. Різниця між ними можна побачити наочно, якщо створити графічні зображення магнітних полів. Магнітні лінії полів будуть спрямовані по – різному. Однорідні магнітні поля магнітне поле провідника зі током. В […]...
- Зміни магнітного поля Магнітне поле Землі відчуває зміни, різні за тривалістю і спрямованості. Найбільш тривалими є зміни положення магнітних полюсів (зміна полярності). які зафіксовані в намагніченості гірських порід. Зміна полярності відбувається не менше ніж протягом 10 тис. Років. Причини змін полярності магнітного поля досі неясні. Вікові варіації – процес зміни середньорічних значень того чи іншого елемента. Віковий хід […]...
- Механічна енергія тіла Роботою сили, що діє на тіло, називають твір проекції сили в напрямку переміщення тіла на величину цього переміщення. Згідно з другим законом Ньютона тіло набуває прискорення в напрямку дії сили, і чим довше буде діяти сила, тим більше переміщення здійснить тіло у даному напрямку. Внесок сили в переміщення s тіла (див. Рис. 16а) можна оцінити, […]...
- Енергія палива Всім відомо, що в нашому житті величезну роль відіграє використання палива. Паливо застосовують практично в будь-якій галузі сучасної промисловості. Особливо часто застосовується паливо, отримане з нафти: бензин, гас, соляр та інші. Також застосовують горючі гази (метан та інші). Звідки береться енергія у палива Відомо, що молекули складаються з атомів. Для того, щоб розділити яку або […]...
- Внутрішня енергія тіл Згідно MKT всі речовини складаються з частинок, які знаходяться в безперервному тепловому русі і взаємодіють один з одним. Тому, навіть якщо тіло нерухомо і має нульову потенційну енергію, воно має енергією (внутрішньою енергією), що представляє собою сумарну енергію руху і взаємодії мікрочастинок, що складають тіло. До складу внутрішньої енергії входять: Кінетична енергія поступального, обертального і […]...
- Закон Джоуля-Ленца В електричному ланцюзі при проходженні струму відбувається ряд перетворень енергії. У зовнішньому ділянці ланцюга роботу з переміщення заряду здійснюють сили стаціонарного електричного поля і енергія цього поля перетворюється в інші види: механічну, теплову, хімічну, в енергію електромагнітного випромінювання. Отже, повна робота струму на зовнішній ділянці ланцюга Повна робота струму на зовнішній ділянці ланцюга Якщо ж […]...
- Енергія зарядженого конденсатора: формули Енергія зарядженого конденсатора, енергія електричного поля, об’ємна густина енергії електричного поля. Енергія зарядженого конденсатора виражається формулами: Які виводяться з урахуванням виразів для зв’язку роботи і напруги і для ємності плоского конденсатора . Енергія електричного поля Об’ємна густина енергії електричного поля (енергія поля в одиниці об’єму) напруженістю E виражається формулою: Де Ɛ – діелектрична проникність середовища; […]...
- Потенціальна енергія – коротко Потенційна енергія (Еп) – можлива (від лат. Потенциа – можливість). Тобто вона закладена в тілі. Людина, яка лежить і нічого не робить, потенційно може встати і почати щось робити, тобто використовувати свою накопичену потенційну енергію. Розтягнута пружина стиснеться і виконає роботу (наприклад, закриє двері). Шарик, піднятий над Землею, може під силою тяжіння спрямуватися вниз і […]...
- Потенціальна енергія Потенційна енергія – енергія взаємодії тіл. Потенційною енергією тіло саме по собі не може володіти. Потенційна енергія визначається силою, що діє на тіло з боку іншого тіла. Оскільки взаємодіючі тіла рівноправні, то потенційною енергією володіють тільки взаємодіючі тіла. Яка робота, що здійснюються силою тяжкості Потенційна енергія при переміщенні тіла масою m вертикально вниз з висоти […]...
- Внутрішня енергія При вивченні фізики розглядаються механічні, теплові, світлові, електричні та інші явища. З деякими механічними явищами ми вже познайомилися. Відомо також, що існує два види механічної енергії: кінетична і потенційна. Всяке рухоме тіло має кінетичної енергією. Так, наприклад, кінетичної енергією володіє летить птах, рухомі літак, м’яч, поточна вода і т. Д. Кінетична енергія тіла залежить від […]...
- Енергія зв’язку нуклонів у ядрі Енергією зв’язку називається енергія, яку необхідно затратити для того, щоб розщепити ядро. Її звичайно виражають у мегаелектронвольтах (Мев) (1 Мев= 1,6 – 10-13Дж). Стійкість атомного ядра характеризується енергією зв’язку (Езв). Під енергією зв’язку ядра розуміється енергія, необхідна для повного розщеплення ядра на окремі нуклони. Базуючись на законі збереження енергії можна сказати, що енергія зв’язку дорівнює […]...
- Енергія зв’язку і дефект мас Нуклони всередині ядра утримуються ядерними силами. Їх утримує певна енергія. Виміряти цю енергію безпосередньо досить складно, однак можна зробити це побічно. Логічно припустити, що енергія, яка потрібна для розриву зв’язку нуклонів в ядрі, буде дорівнює чи більше тієї енергії, яка утримує нуклони разом. Енергія зв’язку та енергія ядра Цю прикладену енергію вже легше виміряти. Зрозуміло, […]...
- Внутрішня енергія: доповідь Внутрішня енергія – найважливіша умова існування і характеристика всіх тіл живої та неживої природи. Для того щоб визначити її значення в організації життя на нашій планеті, згадаємо основні фізичні поняття термодинаміки. Макроскопічні тіла складаються з рухомих і взаємодіючих частинок: молекул, атомів, іонів. У свою чергу, атоми і ядра атомів теж складаються з рухомих і взаємодіючих […]...
- Односпрямований момент створюють тільки взаємно нерухомі поля Цей закон дозволяє з загальних позицій досить легко пояснити принцип дії та відмінності основних типів електричних машин. Для цього припустимо, що на статорі електричної машини розташована нерухома в просторі багатофазна (у простому випадку двофазна) обмотка, що створює обертове зі швидкістю?0 щодо нерухомого спостерігача магнітне поле. Варіант 1 Ротор обертається зі швидкістю обертання поля статора?0. У […]...
- Внутрішня енергія тіла Молекули, з яких складається тіло, постійно здійснюють безладне тепловий рух. Вони рухаються відносно один одного, обертаються, здійснюють коливальні рухи (подібно пружинам). Існує кінетична енергія такого руху, а також потенційна енергія коливань молекул. Крім того, існує потенційна енергія взаємодії молекул між собою (за рахунок сил тяжіння і відштовхування). Сума всіх цих енергій і становить внутрішню енергію […]...
- Механічна енергія Енергія є мірою руху і взаємодії будь-яких об’єктів в природі. Є різні форми енергії: механічна, теплова, електромагнітна, ядерна… Досвід показує, що енергія не з’являється нізвідки і не зникає безслідно, вона лише переходить з однієї форми в іншу. Це сама загальне формулювання закону збереження енергії. Кожен вид енергії являє собою деяке математичне вираження. Закон збереження енергії […]...
- Механічна енергія і сила тертя Тіло, отримавши поштовх, рухається вгору, проти сили тяжіння. При цьому його кінетична енергія зменшується. Досягнувши верхньої точки траєкторії, тіло на мить зупиняється і починає зворотний шлях вниз. Але ось інший приклад. Тіло лежить на горизонтальній негладкою поверхні. Отримавши поштовх, воно починає рухатися. Через дії сили тертя кінетична енергія тіла зменшується. Пройшовши деяку відстань, тіло зупиняється, […]...
- Фізика електромагнітного поля Згадаймо, яким чином Максвелл пояснив явище електромагнітної індукції. Змінне магнітне поле породжує вихрове електричне поле. Якщо у змінному магнітному полі знаходиться замкнутий провідник, то вихрове електричне поле приводить в рух заряджені частинки цього провідника – так виникає індукційний струм, спостерігається в експерименті. Лінії вихрового електричного поля охоплюють лінії магнітного поля. Якщо дивитися з кінця вектора […]...
- Вільні електромагнітні коливання в коливальному контурі Коливальний контур – це електричний ланцюг, що містить індуктивність L, ємність С і опір R, в якій можуть збуджуватися електричні коливання. Коливальний контур – один з основних елементів радіотехнічних систем. Розрізняють лінійні і нелінійні коливальні контури. Параметри R, L і С лінійного коливального контуру не залежать від інтенсивності коливань, а період коливань не залежить від […]...
- Внутрішня енергія – фізика Всі структурні одиниці речовини знаходяться в постійному русі. Так як вони мають певну швидкість, це означає, що кожна молекула має кінетичної енергією. Більш того, вони постійно взаємодіють один з одним, або ж перебувають на деякій відстані один від одного, тому кожна структурна одиниця речовини має і потенційну енергію. Сума цих двох енергій породжують нову енергію […]...
- Потенційна енергія зарядженого тіла Пригадайте з курсу механіки визначення потенційної енергії в полі сили тяжіння. Які сили діють на точковий заряд в електростатичному полі? Яке поле називається однорідним? Заряджені тіла притягають або відштовхують один одного. При переміщенні заряджених тіл, наприклад листочків електроскопа, що діють на них сили здійснюють роботу. З механіки відомо, що система, здатна виконати роботу завдяки взаємодії […]...
- Ефективні значення напруги і сили струму У ланцюзі змінного струму його напрямок і амплітуда змінюються з частотою 50 Гц. Однак виділяється на навантаженні енергія залежить не від напрямку струму в ланцюзі, а лише від його абсолютного значення. Завжди можна підібрати таке значення сили постійного струму, щоб енергія, що виділяється за деякий час цим струмом на ділянці ланцюга з опором R, дорівнювала […]...
- Потенціал електростатичного поля Введена функція U (x, y, z) (потенційна енергія взаємодії точного заряду і електричного поля), природно, залежить від властивостей поля і від величини пробного заряду. Сила, що діє на заряджене тіло, пропорційна заряду, отже, робота і потенційна енергія взаємодії також пропорційні величині пробного заряду. Тому якщо роботу, по переміщенню зарядженого тіла, розділити на величину пробного заряду, […]...
- Енергія зарядженого конденсатора Заряджений конденсатор володіє енергією. У цьому можна переконатися на досвіді. Якщо зарядити конденсатор і замкнути його на лампочку, то (за умови, що ємність конденсатора досить велика) лампочка засвітиться на короткий проміжок. Отже, в зарядженому конденсаторі запасена енергія, яка і виділяється при його розрядки. Неважко зрозуміти, що цією енергією є потенційна енергія взаємодії обкладок конденсатора – […]...
- Потенційна енергія Потенційна енергія системи залежить від взаємного розташування частин всередині неї. Для прикладу розглянемо потенційну енергію, яка є у всіх предметів, що знаходяться на Землі. Ми знаємо, що на всі предмети діє сила тяжіння Землі, звана силою тяжіння. Вона залежить від маси предмета, маси Землі і від відстані між ними, але оскільки останні дві величини практично […]...
- Енергія зарядженого конденсатора – формула Конденсатор характеризується здатністю накопичувати певну кількість енергії, яку з часом може повторно використовувати. Для визначення енергії, яку може накопичувати конденсатор, слід скористатися формулою: Wp – енергія електричного поля зарядженого конденсатора q – модуль заряду будь-якого з провідників конденсатора U – різниця потенціалів між провідниками С – електроємність конденсатора Можна зробити висновок, що енергія безпосередньо залежить […]...
- Енергія простого гармонійного руху На сторінці “Простий гармонійний рух” розглядалося коливальний рух вантажу, підвішеного на пружною пружині. У той момент, коли зовнішня сила розтягує пружину з вантажем, вона отримує пружну потенційну енергію, яка перетворюється потім в кінетичну після того, як пружина починає стискатися. Згідно закону збереження енергії, який говорить, що енергія нікуди не дівається безслідно, а переходить з однієї […]...