Энергия, плотность энергии

Магнитного поля

Проводник, по которому течет ток, всегда окружен магнитным полем, причем оно появляется и исчезает синхронно с изменением тока. Поэтому естественно предположить, что энергия магнитного поля равна работе, которая затрачивается током на

создание самого поля. Рассмотрим контур индуктивностью L, по которому течет ток I. С контуром сцеплен магнитный поток и при изменении тока на поток меняется на . Для этого необходимо совершить работу . Конечная работа по созданию магнитного потока F будет равна . Соответственно, энергия магнитного поля, связанного с контуром, равна:

. (8.7)

Энергию магнитного поля логичней представлять как функцию величин, характеризующих это поле и окружающую среду. Преобразуем выражение (8.7), рассмотрев однородное магнитное поле внутри соленоида. Индукция этого магнитного поля , откуда , и, используя выражение , преобразуем уравнение (8.7): , где – объем соленоида.

Магнитное поле соленоида однородно, сосредоточено внутри него и распределено в нем с постоянной объемной плотностью, равной

(8.8)

[1] М. Фарадей (1791–1867) – английский физик.