Як знайти енергію магнітного поля
Як знайти енергію магнітного поля
Магнітне поле являє собою один з видівматерії, який може виробляти силовий вплив на інші поля або деякі види речовини. Це означає, що магнітної поле має енергію, за допомогою якої і виконує роботу, впливаючи на тіла. Цю енергію можна розрахувати, знаючи характеристики магнітного поля.
Вам знадобиться
- - тестер;
- - джерело змінного і постійного струму;
- - калькулятор.
Інструкція
1
Розрахуйте енергію магнітного поля, якеутворюється в котушці зі струмом. Для цього підключіть її до джерела постійного струму і за допомогою тестера виміряйте його силу струму. Визначте індуктивність котушки. Вона залежить від її геометричних розмірів і магнітних властивостей речовини, яке знаходиться в ній. Щоб домогтися найбільших показників індуктивності, беріть котушки із залізною серцевиною. Індуктивність котушки в Гн, як правило, вказується на ній.
2
Якщо індуктивність котушки невідома, виміряйтеїї самостійно. Для цього підключіть її до джерела змінного струму з відомою частотою. За допомогою тестера виміряйте напругу і силу струму в котушці. Визначте значення індуктивності L, поділивши значення напруги U на число 6,28, частоту змінного струму f і силу струму: I, L = U / (6,28 • f • I). Значення індуктивності отримаєте в Генрі.
3
Після зміни індуктивності котушки і сили струмув ній розрахуйте значення енергії магнітного поля. Для цього індуктивність L помножте на силу струму I, зведену в квадрат. Результат поділіть на число 2: W = L • I² / 2. Результат отримаєте в Джоулях.
4
Наприклад, якщо по котушці індуктивністю 3 мГнпротікає струм 4 А, то енергія магнітного поля в ній розраховується по формулі W = L • I² / 2 = 3 • 10 ^ (- 3) • 4 ^ (2) / 2 = 24 ^ (- 3) = 24 мДж. Попередньо переведіть значення індуктивності з мГн в Гн.
5
Розрахуйте енергію магнітного поля по магнітномупотоку, який утворюється струмом, що протікає по котушці індуктивності. Для цього значення магнітного потоку Ф в веберах помножте на силу струму, яка вимірюється в котушці I, підключеної до джерела постійного струму за допомогою тестера, і поділіть результат на число 2: W = Ф • I / 2. Результат буде отриманий в Джоулях. Наприклад, при магнітному потоці 0,5 Вб і силі струму 6 А енергія магнітного поля в котушці буде дорівнює W = 0,5 • 6/2 = 1,5 Дж.
